Aplicação de modelos de quebra de partículas do ambiente de simulação do método dos elementos discretos no estudo de microprocessos de cominuição

Submitted by Aglair Aguiar (aglair@ct.ufrj.br) on 2019-04-17T16:21:51Z No. of bitstreams: 1 871929.pdf: 5854732 bytes, checksum: ba9718f1fa7b98b9c3731595c10aeb96 (MD5)Made available in DSpace on 2019-04-17T16:21:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 871929.pdf: 5854732 bytes, checksum: ba9718f1fa7b98b9c3731595c10aeb96 (MD5) Previous issue date: 2017-08Neste trabalho foram estudados um dos microprocessos de cominuição usando três modelos de quebra de partículas dentro do ambiente de simulação DEM: O modelo de ligação de elementos – BPM, o modelo de elementos tetraédricos – FBM e o modelo de substituição de elementos – PRM. Tais modelos foram calibrados com na base da energia média de fratura de partículas individuais. Foram evidenciados o potencial e as limitações destas ferramentas para descrever a quebra por impacto de partículas em leitos não confinados, a qual é a condição de aplicação de esforços encontrada em moinhos de bolas. Em geral, o BPM apresentou alta resolução na descrição da massa quebrada e do raio de captura de partículas no leito. No entanto, a fraca aderência da distribuição de tamanhos à experimental mostra a necessidade de melhorar o modelo. O PRM mostrou algum potencial na descrição da massa quebrada e captura de partículas, e boa aderência com a distribuição de tamanhos experimental. O FBM demonstrou potencial na descrição da probabilidade de fratura de partículas e o parâmetro t10, embora, de forma não simultânea. Aliás, neste último ainda mostrou algum potencial na descrição da massa quebrada e captura de partículas, embora fraca capacidade de descrever as distribuições de tamanhos experimentais.In this work one of the comminution microprocesses were studied using three particle breakage models within the DEM simulation environment: The Bonded Particle Model – BPM, the Fast Breakage Model - FBM, and the Particle Replacement Model – PRM. Such models were calibrated on the basis of the median fracture energy of individual particles. The potential of these tools to describe comminution was demonstrated through validation using virtual experiments of impact breakage of unconfined particle beds. They showed that the BPM presents higher resolution in the description of effects as the broken mass and particle capture radius on the bed. However, the poor adherence between experimental and simulated product size distribution suggest the need to improve the model to obtain a better representation of this effect. The PRM demonstrated some potential in the description of broken mass and particle capture, and higher adherence between experimental and simulated product size distribution. The FBM demonstrated potential in the description of both the breakage probability and the t10 parameter of particles, but in a non-simultaneous way. The latter also demonstrated some potential in the description of broken mass and particle capture, and poor resolution in the description of experimental product size distributions