平坦摩擦通道中的浅层颗粒流：稳态流与纵向涡旋
软凝聚态物质
2012-11-12 v4 流体动力学
摘要
具有光滑边界的倾斜通道中的颗粒流在自然界和工业中很常见。然而，与大多数实验和数值研究为避免滑动效应而采用的粗糙边界设置相比，平坦边界设置的 investigated 程度相对较低。我们利用带有侧壁的离散元法 (DEM) 数值模拟，定量地复现了实验结果。在较大倾角下，我们预测了丰富的行为，包括颗粒对流和反转密度剖面，这表明存在瑞利 - 贝纳德 (Rayleigh-B\'enard) 型不稳定性。在许多方面，平坦基底上的流动可视为在由底部滚动层构成的有效粗糙基底上的流动，从而在该层上方的覆盖层中产生巴格诺尔德 (Bagnold) 型剖面。我们测试了一种简单粘塑性流变模型 (Nature 2006, vol 441, pp727-730) 的平均形式。单向流与对流流之间的转变在本构关系中表现为明显的不连续性。
引用
@article{arxiv.1112.5351,
title = {Shallow granular flows down flat frictional channels: steady flows and longitudinal vortices},
author = {Nicolas Brodu and Patrick Richard and Renaud Delannay},
journal= {arXiv preprint arXiv:1112.5351},
year = {2012}
}
备注
Minor revision with updated figures