尘埃中的闯入者：空气驱动的颗粒尺寸分离

利用磁共振成像和高速视频，我们研究了一个大的闯入者颗粒在垂直振动的较小颗粒床中的运动。我们发现了一种显著的非单调密度依赖性，即轻和重的闯入者都比密度与颗粒床大致相同的闯入者运动得更快。对于轻的闯入者，我们进一步观察到上升或下沉行为，这取决于闯入者的起始高度、边界条件和间隙气体压力。我们绘制了划分上升和下沉区域的相边界。一个简单的模型可以解释大部分观察到的行为，并通过考虑一个振动周期内颗粒床上的压力梯度，展示了这两个区域是如何联系起来的。