ES 
English
Українська
Polski
Deutsch
日本語
Italiano
Português (BR)
Français
العربية
Nederlands
中文
한국어
हिन्दी
Türkçe
Tiếng Việt
Русский
Bahasa Indonesia
فارسی
বাংলা
ไทย
Filipino
Kiswahili
اردو
Bahasa Melayu
தமிழ்
עברית
Ελληνικά
ਪੰਜਾਬੀ
አማርኛ
မြန်မာဘာသာ
ខ្មែរ
ქართული
नेपाली
Монгол хэл
Հայերեն
සිංහල
ລາວ
Čeština
Română
Magyar
Български
Svenska
Dansk
Suomi
Norsk
Slovenčina
Hrvatski
Српски
Slovenščina
Lietuvių
Latviešu
Eesti
Íslenska
Shqip
Македонски
Bosanski
Malti
Azərbaycanca
Қазақша
O'zbekcha
Тоҷикӣ
Кыргызча⛏️ Flujo Granular — Descarga de Tolva y Formación de Arcos
Los granos de arena fluyen a través del orificio de un embudo siguiendo la ley de Beverloo Q ~ (D-kd)^2.5. Estrecha el orificio para observar cómo la formación probabilística de arcos bloquea el flujo.
Acerca de esta simulación
Esta simulación modela el flujo granular a través del orificio de una tolva usando un Método de Elementos Discretos (DEM) de esfera blanda: cada grano es un disco que ejerce una fuerza normal de resorte-amortiguador y una fuerza de fricción limitada por Coulomb sobre sus vecinos cada vez que se superpone con ellos. La gravedad tira de los granos hacia abajo a través de un embudo, y el caudal de descarga está gobernado por la ley de Beverloo empírica, Q ~ C·√g·(D − k·d)^2.5, donde D es el ancho del orificio y d es el diámetro del grano. Si se estrecha el orificio lo suficiente, el flujo no simplemente se ralentiza: puede atascarse por completo cuando los granos se bloquean formando un arco autosoportado a través del hueco, una transición estocástica y no gradual. El color de cada grano codifica su velocidad instantánea, para que puedas observar cómo emergen cadenas de fuerza y zonas estancadas a medida que la pila se vacía.
🔬 Qué muestra
Discos de colores fluyen desde una tolva a través de un orificio estrecho, congelándose ocasionalmente en un arco que detiene el flujo por completo. Las estadísticas en vivo registran el número de granos, el caudal medido Q, la relación D/d y cuántas veces se ha atascado la tolva, mientras la superposición del lienzo compara la descarga real con la predicción teórica de Beverloo.
🎮 Cómo usarlo
Arrastra el Ancho del orificio (D) de 2,5d a 10d para controlar con qué facilidad escapan los granos; por debajo de aproximadamente 4–5d el atasco se vuelve frecuente. La Fricción μ (0–0,9) hace los arcos más o menos estables, el Tamaño de grano d (0,6–1,6) reescala los discos, y la Gravedad g (0,3–3,0) acelera o ralentiza la descarga. Usa Pausa/Reiniciar para reiniciar una ejecución, y haz clic o toca el lienzo para agitar la tolva y romper un atasco.
💡 ¿Sabías que…?
El atasco granular no necesita cohesión ni pegamento: la pura geometría y la fricción son suficientes. Un puñado de granos que salvan un orificio puede soportar el peso de todo un silo por encima, por lo que las tolvas reales usan vibradores, chorros de aire o agitadores mecánicos en lugar de depender solo de la gravedad para garantizar una descarga fiable.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la ley de Beverloo mostrada en esta simulación?
La ley de Beverloo describe cómo el caudal másico Q a través del orificio de una tolva escala con el tamaño del orificio: Q ~ C·ρ·√g·(D − k·d)^2.5, donde D es el ancho del orificio, d es el diámetro del grano, g es la gravedad y k ≈ 1,5 tiene en cuenta una zona vacía cerca de la pared donde los granos no pueden centrarse. La simulación superpone esta curva teórica junto al caudal medido.
¿Por qué el flujo se detiene de repente en lugar de ralentizarse gradualmente?
El atasco es un proceso estocástico, no gradual. A medida que los granos se acercan al orificio, a veces se bloquean formando un arco mecánicamente estable que salva el hueco y traslada el peso de los granos superiores lateralmente hacia las paredes de la tolva. Una vez que se forma ese arco, el flujo se detiene abruptamente en lugar de disminuir gradualmente, por lo que el contador de "Atascos" avanza en pasos discretos.
¿Qué controla realmente el deslizador de Ancho del orificio (D)?
Fija el hueco en la parte inferior de la tolva en unidades del diámetro de grano d, de 2,5d hasta 10d. Por debajo de una relación de aproximadamente 4–5d, los arcos se forman con tanta facilidad que la tolva se atasca casi de inmediato; por encima de aproximadamente 6–7d, el flujo es esencialmente continuo y sigue de cerca la predicción de Beverloo.
¿Qué sucede cuando hago clic o toco el lienzo?
Al hacer clic se aplica un impulso local a los granos cercanos, imitando la vibración o el golpeteo usados en silos industriales reales para desalojar un atasco. Si la tolva está atascada, un clic bien colocado perturba el arco lo suficiente para colapsarlo y dejar que el flujo se reanude, que es exactamente cómo funciona el mecanismo de agitar-para-desatascar de la simulación.
¿Cómo cambian el comportamiento los deslizadores de Fricción y Gravedad?
La fricción μ (0–0,9) fija con qué fuerza los granos resisten deslizarse entre sí; una mayor fricción hace los arcos más estables y el atasco más frecuente incluso con orificios más anchos. La gravedad g (0,3–3,0) escala la fuerza impulsora que empuja los granos hacia abajo, por lo que una mayor gravedad aumenta la velocidad de descarga pero no impide por sí misma la formación de arcos, ya que el atasco está gobernado por la geometría tanto como por la fuerza.
Los granos de arena fluyen a través del orificio de un embudo siguiendo la ley de Beverloo Q ~ (D-kd)^2.5. Estrecha el orificio para observar cómo la formación probabilística de arcos bloquea el flujo.
3D · Renderizador Three.js / WebGL · Objetivo de 60 FPS · funciona totalmente del lado del cliente, sin instalación