在干燥和潮湿颗粒流中,非单调的构造曲线和剪切带
Christopher Ness1, Suzanne M Fielding2
1University of Edinburgh, School of Engineering, Edinburgh EH9 3FG, United Kingdom.
粒子模拟揭示了颗粒物质中明显的剪切行为. 干颗粒流在固定的压力下呈现剪切薄化,在固定的体积下呈现剪切厚化,具体条件预测了这些结果.
科学领域:
- 类风病学 类风病学 类风病学
- 颗粒力学 颗粒力学
- 计算物理 计算物理
背景情况:
- 了解颗粒材料的剪切形学对于各种应用至关重要.
- 以前的研究往往侧重于特定的条件,缺乏全面的行为映射.
- 压力,体积和粒子特性之间的相互作用显著影响流动力学.
研究的目的:
- 通过粒子模拟,全面地绘制干燥和潮湿颗粒物质的剪切形学图.
- 在构成曲线上研究固定压力和固定体积协议之间的关系.
- 识别非单调的构成性行为和流动模式的预测特征.
主要方法:
- 使用具有有限刚性的粒子进行粒子模拟.
- 采用固定压力和固定体积协议.
- 分析了构成曲线,体积分数和流量模式 (梯度和旋转带).
主要成果:
- 在固定的压力下观察到剪切薄化,在固定的体积下观察到剪切厚化,对于干颗粒物质.
- 证明剪切稀释不需要剪切加厚,反之亦然.
- 在固定的压力下识别了一个体积分的特征,该特征预测了固定体积的非单调性.
- 已确认与湿颗粒系统的实验观测的一致性.
- 在没有临界负载摩擦的情况下预测不连续的剪切加厚.
结论:
- 该研究提供了根据不同的协议对颗粒状物质的综合性气质地图.
- 特定的体积分数条件决定了剪切变薄或变厚的出现.
- 这些发现提供了关于颗粒流中梯度和旋流带的形成的见解.
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