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跨越干态、湿态、稠密与稀薄颗粒流的具可变屈服应力比的局部流变关系

软凝聚态物质 2019-09-17 v3 地球物理

摘要

干态、湿态、稠密与稀薄颗粒流此前被认为有本质不同,因而由不同的、且在许多情况下不相容的流变学描述。我们开展了广泛的颗粒流模拟,包括湿态与干态条件、多种几何形状与驱动机制(边界驱动、流体驱动和重力驱动),其中许多未被标准流变模型所涵盖。对于所有模拟条件,除靠近流动阈值的流体驱动与重力驱动流外,我们发现只要颗粒直径超过颗粒平均自由程,莫尔-库仑摩擦系数 μ\mu 便随局部佩克莱特数(Péclet number) Pe\mathrm{Pe} 的平方根缩放。随着 Pe\mathrm{Pe} 与颗粒温度梯度 MM 的减小,这一通用缩律失效,导致出现以 MM 表征的可变屈服应力比的屈服条件。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.04692,
  title  = {Local Rheology Relation with Variable Yield Stress Ratio across Dry, Wet, Dense, and Dilute Granular Flows},
  author = {Thomas Pähtz and Orencio Durán and David N. de Klerk and Indresan Govender and Martin Trulsson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.04692},
  year   = {2019}
}