Flujo granular en un plano inclinado: escalado de Bagnold y reología

Hemos realizado un estudio sistemático de simulación a gran escala de medios granulares en dos y tres dimensiones, investigando la reología de partículas granulares sin cohesión en geometrías de plano inclinado, es decir, flujos por canal. Encontramos que en un amplio rango del espacio de parámetros de coeficientes de interacción y ángulos de inclinación, existe un régimen de flujo en estado estacionario en el que la energía aportada por la gravedad se equilibra con la energía disipada por fricción y colisiones inelásticas. En este régimen, la fracción de empaquetamiento a granel (alejada de la superficie libre superior y del límite de la placa inferior) permanece constante en función de la profundidad z, del montón. El perfil de velocidad en la dirección del flujo vx(z) se escala con la altura del montón H, según vx(z) proporcional a H(α), con α=1.52+/-0.05. Sin embargo, el comportamiento de las tensiones normales indica que las teorías simples existentes del flujo granular no capturan todas las características evidenciadas en las simulaciones.