顆粒物質(zhì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)特性的實(shí)驗(yàn)和理論研究.pdf

1、 本論文對(duì)顆粒物質(zhì)多種不同的動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)觀測(cè)、理論分析，有的還進(jìn)行了數(shù)值模擬，揭示了顆粒物質(zhì)系統(tǒng)在振動(dòng)、流動(dòng)、剪切等多種條件下的多種新的非線性特征?！　≡O(shè)計(jì)了一種在振動(dòng)臺(tái)上將分隔槽容器傾斜放置的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)大小兩種顆粒的混合物在這種振動(dòng)體系下，會(huì)出現(xiàn)一種新的大小顆粒左右偏析的形態(tài)。我們對(duì)偏析形成機(jī)理作了理論分析?！　≡趲款i容器的振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)顆粒會(huì)出現(xiàn)多種新的偏析聚集形態(tài)。在準(zhǔn)二維單瓶頸容器中，按瓶頸寬度的不同，大小

2、顆粒會(huì)產(chǎn)生“兩邊偏析”、“向左偏析”和大顆粒聚集在容器左上角的偏析形態(tài)。在三維單瓶頸容器中，大顆粒會(huì)形成“環(huán)狀偏析”，并且偏析集簇環(huán)的位置和高度會(huì)受振動(dòng)頻率的影響。在三維多瓶頸容器中，顆粒會(huì)按照各自“活動(dòng)性”(Mobility)的差異形成交替的偏析效果。采用顆粒離散元方法對(duì)三維多瓶頸的情況進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到與實(shí)驗(yàn)相吻合的結(jié)果?！　?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在某些顆粒尺寸下，當(dāng)顆粒堆積高度遠(yuǎn)高于某個(gè)閾值時(shí)，顆粒出口流量呈現(xiàn)相當(dāng)大的波動(dòng)，并且管中瓶頸以