水平滚筒内二元颗粒体系径向分离模式的数值模拟研究

被引：35

作者：

赵永志 ^{[1
]}

程易 ^{[2
]}

机构：

[1] 浙江大学化学工程与生物工程学系化工机械研究所

[2] 清华大学化学工程系

来源：

物理学报 | 2008年 / 01期

关键词：

分层; 滚筒; 模式形成; 离散单元方法;

D O I：

暂无

中图分类号：

O363.1 [分散体系的流动];

学科分类号：

摘要：

发展了考虑法向接触力、切向接触力和力矩、以及滚动摩擦力矩的三维三方程线性弹性-阻尼离散单元模型及计算程序,对薄滚筒内二元S型颗粒体系进行了数值模拟,发现采用本文的数学模型可以准确地预测出滚筒内二元S型颗粒流的分层现象.分析了影响滚筒内颗粒分层的因素,讨论了滚筒转速、颗粒装载率等参数对分层的影响,当转速较高时,滚筒内形成大颗粒在外、小颗粒在内、具有圆形界面的月亮模式,当转速较低时形成具有波浪形界面的花瓣模式,并且随着滚筒转速的逐渐降低,花瓣的数量逐渐增加,数值模拟结果与实验完全符合.模拟还得到了花瓣模式的形成过程:混合均匀的两种颗粒在旋转的过程中很快分离,随后在交界区域相互渗透,造成波动界面,最终形成稳定的花瓣模式.一旦花瓣模式形成,滚筒内的颗粒流动出现明显的波动现象,颗粒流的上表面以上弦、下弦形式不断交替,同时流速也快、慢交替.最后探讨了滚筒内花瓣模式分层运动形成的必要条件及机理.

引用

页码：322 / 328

页数：7

共 4 条

[1] 振动颗粒混合物中的三明治式分离
姜泽辉
陆坤权
厚美瑛
陈唯
陈相君
[J]. 物理学报, 2003, (09) : 2244 - 2248
[2] Regimes of segregation and mixing in combined size and density granular systems: an experimental study[J] . Nitin Jain,Julio M. Ottino,Richard M. Lueptow.Granular Matter . 2005 (2)
[3] Hong D C,Quinn V,Luding S. Physical Review Letters . 2001
[4] Geotechnique. Cundall P A,Strack O D L. . 1979

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