垂直振动颗粒床中对流速度的标度律

我们通过实验研究了颗粒对流的 velocity scaling，这是小行星表面风化层迁移的一种可能机制。为了评估颗粒对流对风化层迁移的贡献，必须揭示微重力条件下颗粒对流的速度。虽然在实验室实验中难以控制重力加速度，但可以通过系统实验评估涉及重力效应的标度关系。因此，我们进行了这种振动诱导颗粒对流的系统实验。从实验数据中，获得了颗粒对流速度的标度形式。所获得的标度形式表明，颗粒对流速度可以分解为两个特征速度分量：振动速度和重力速度。此外，系统尺寸依赖性也得到了标度化。根据该标度形式，当归一化振动加速度固定时，颗粒对流速度 $v$ 依赖于重力加速度 $g$，关系为 $v \propto g^{0.97}$。