將一根細(xì)管插入填充有顆粒的靜止容器中并對管施加豎直振動,顆粒將在管內(nèi)發(fā)生上升運動,并最終穩(wěn)定在一定高度,這一現(xiàn)象與液體毛細(xì)效應(yīng)類似,被稱為顆粒毛細(xì)效應(yīng).為探究顆粒毛細(xì)效應(yīng)過程中伴隨的顆粒尺度動力學(xué)行為及機(jī)理,基于離散元方法建立顆粒運動模型,對顆粒毛細(xì)效應(yīng)動力學(xué)過程和特性開展數(shù)值模擬研究.模擬再現(xiàn)了文獻(xiàn)中實驗得到的顆粒毛細(xì)效應(yīng)全過程,給出了管內(nèi)顆粒柱高度隨時間的演變規(guī)律,結(jié)果表明,受到顆粒系統(tǒng)參數(shù)的影響,本模擬條件下顆粒毛細(xì)效應(yīng)過程呈現(xiàn)單周期上升、倍周期上升和倍周期穩(wěn)定三個階段,在倍周期上升階段顆粒柱上升速度逐漸減小,平緩過渡到穩(wěn)定階段.在此基礎(chǔ)上,分析了管內(nèi)顆粒速度場和填充率分布隨時間的演變特性,揭示了顆粒毛細(xì)效應(yīng)過程中由容器傳輸?shù)焦軆?nèi)的顆粒的占比分布.研究發(fā)現(xiàn),管內(nèi)不同高度位置顆粒的運動并不同步,隨著管的振動,管內(nèi)出現(xiàn)速度波,速度波的傳播引起管內(nèi)顆粒出現(xiàn)膨脹和壓縮交替的情況,從而管內(nèi)顆粒填充率隨時間發(fā)生周期性波動;在上升階段,越接近管壁由容器傳輸?shù)焦軆?nèi)的顆粒占比越大,在穩(wěn)定階段,管內(nèi)上層顆粒的對流引起容器傳輸?shù)焦軆?nèi)的顆粒占比發(fā)生反轉(zhuǎn). 

【文章來源】：力學(xué)學(xué)報. 2019,51(02)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【文章目錄】：
引言
1 顆粒毛細(xì)效應(yīng)的離散元模擬方法
    1.1 基于離散元方法的顆粒運動模型
    1.2 模擬參數(shù)和實施方案
2 結(jié)果與討論
    2.1 顆粒毛細(xì)效應(yīng)過程
    2.2 管內(nèi)顆粒柱高度隨時間的演變
    2.3 管內(nèi)顆粒速度場
    2.4 管內(nèi)顆粒填充率
    2.5 由容器內(nèi)傳輸?shù)焦軆?nèi)的顆粒占比
3 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3285638