旋转剪切下料仓中长粒料的卸料

本文通过数值方法研究了具有旋转底部的料仓中长粒粒子的卸料过程。引入轻微的横向剪切可使流率 $Q$ 相比静止底部降低多达 70%，但进一步增大外部剪切时流率有小幅上升。聚焦于流率 $Q$ 对孔口直径 $D$ 的依赖性，球体和棒体呈现出两种明显不同的趋势。对于棒体，在小孔口极限下 $Q$ 似乎遵循指数趋势，偏离经典的幂律依赖关系。这些宏观观测与我们先前的实验发现 [Phys. Rev. E $\textbf{103}$, 062905 (2021)] 十分吻合。借助粗粒化方法，我们获得了宏观密度、速度、动压力和取向场的空间分布。这使我们能够检测到由外部剪切引起的从漏斗流到整体流的转变。此外，在孔口区域对这些场取平均表明，$Q$ 的强烈初始下降主要归因于流速的变化，而在较高转速下的微弱上升趋势与堆积分数的增加有关。对孔口处颗粒取向的类似分析表明，流率大小与竖直取向相关，而孔口处的堆积分数与颗粒的有序度相关。最后，料仓中心处平均加速度的竖直分布表明，加速度不可忽略的区域因运动壁面引起的强扰动而显著收缩。