Thesis:
Modelo físico-matemático para flujos granulares impulsados por gravedad

datacite.subject.fosEngineering and technology
dc.contributor.correferenteVivanvo Avaria, Francisco (Universidad de Santiago de Chile)
dc.contributor.correferenteGómez Puigpinos, René (Universidad de Concepción)
dc.contributor.departmentDepartamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales
dc.contributor.guiaAguilar Ramirez, Claudio Eduardo
dc.coverage.spatialCampus Casa Central Valparaíso
dc.creatorMorales Gálvez, Rodolfo Sebastián
dc.date.accessioned2026-10-01T16:53:31Z
dc.date.available2026-10-01T16:53:31Z
dc.date.issued2022-04-11
dc.description.abstractEl estudio y comprensión de la mecánica de los medios granulares es de gran importancia para la industria minera. Desde las primeras etapas de un proyecto de explotación se deben tener en cuenta los procesos de extracción, conminución, transporte y almacenamiento de mineral fragmentado, los que son controlados por mecanismos que aun nos resultan desconocidos. Uno de los fenómenos de mayor interés es el flujo de material granular impulsado por gravedad. Entre sus aplicaciones destaca el diseño de métodos de explotación como el Block Caving, en que se induce la fractura y disgregación de la base de un macizo de roca mineralizada, para luego extraer el material fragmentado a través de un arreglo de aberturas dispuestas en su base. En esta tesis se propone un nuevo modelo físico-matemático para flujos granulares impulsados por gravedad. Para su elaboración se propone que las partículas descienden formando clusters en respuesta a cambios locales en el estado tensional. A partir de esta hipótesis se deriva una expresión que relaciona la densidad de flujo de partículas con la fuerza impulsora, compuesta por la divergencia del estado tensional y la fuerza de gravedad. Junto con ello se postula que la dinámica se encuentra controlada por un nuevo número adimensional obtenido como el cociente entre las fuerzas impulsoras y la fuerza resistente desarrollada entre las partículas en movimiento y aquellas que permanecen estáticas. El modelo fue resuelto numéricamente por medio del método de elementos finitos, logrando una adecuada reproducción de los resultados experimentales de Fullard y col. (2019) para el flujo en silos con una y dos aberturas. Los resultados fueron comparados con(...).es
dc.description.abstractThe study and comprehension of the mechanics of granular media is of great importance for the mining industry. From the first stages of an exploitation project, processes of extraction, comminution, transport and storage of fragmented ore should be taken into account, which today are controlled by mechanisms currently unknown. One of the most interesting phenomenas in this regard is the flow of granular material driven by gravity. Between its applications outstand the design of exploitation methods as Block Caving, in which a fracture and disaggregation are induced in the base of the mineralised rock massif, to then extract the fragmented material through an arrangement of openings arranged in the base. In this thesis a novel physico-mathematical model is proposed for granular flows driven by gravity. For its elaboration it is proposed that the particles descend by forming clusters in response to local changes in the tensional state. From this hypothesis, an expression that relates the particle flux density to the driving force is derived, where the latter concept is composed of the divergence of the tensional state and the force of gravity. Along with this, it is postulated that the dynamics is controlled by a new dimensionless number obtained as the quotient between the driving forces and the resisting force developed between the particles in motion and those that remain static. The model was numerically resolved through the finite element method, archiving an adequate reproduction of experimental results of Fullard et al. (2019) to the flow in silos with one and two openings. The results were compared with(...).en_US
dc.description.degreeMagíster en Ciencias de la Ingeniería Metalúrgica y de Minas
dc.format.extent151 páginas
dc.identifier.barcodeMC_RM_2022
dc.identifier.doi10.71959/eh52-qj82
dc.identifier.urihttps://cris.usm.cl/handle/123456789/4720
dc.identifier.urihttps://doi.org/10.71959/eh52-qj82
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad Técnica Federico Santa María
dc.rightsAttribution-NonCommercial 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.subjectFlujo impulsado por gravedad
dc.subjectBlock Caving
dc.subjectModelo físico-matemático
dc.subjectMétodo de elementos finitos
dc.subjectMecánica de rocas
dc.subjectDinámica granular
dc.titleModelo físico-matemático para flujos granulares impulsados por gravedad
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/masterThesis
dspace.entity.typeTesis

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