振动细粉柱中破裂诱导的流态化
软凝聚态物质
2023-03-09 v2
摘要
我们通过实验研究了垂直振动对由直径 5 微米的玻璃微珠组成的细黏聚粉末脆性行为的影响。这是为理解振动在流态化 Geldart C 组粉末中的单独作用所做的尝试，该类粉末以难以流态化而著称。我们发现，通过增强外部振动强度，黏聚粉末柱可被压实、破裂并有效流态化。这一振动诱导破裂过程被总结于一张完整的实验相图，展示了振动粉末柱的四种不同相：固结（CS）、静态破裂（SF）、动态破裂（DF）和流动破裂（CF）。我们发现，分隔固结与破裂 regimes 的边界依赖于无量纲振动强度 S。然而，在 DF regime 中，以重力速度归一化的解压实波传播速度被发现与 S 无关。为达成有效流态化 C 组粉末这一最终目标，我们探究了容器形状、尺寸和底部条件等几何参数。我们发现，当受到振动时，具有半球形底部的圆柱容器是实现 C 组粉末有效流态化的最有效容器。
引用
@article{arxiv.2208.04513,
title = {Fracturing-induced fluidization of vibrated fine-powder column},
author = {Prasad Sonar and Hiroaki Katsuragi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.04513},
year = {2023}
}