具宽粒径分布的颗粒物料在剪切诱导混合中的行为
软凝聚态物质
2022-02-15 v1 统计力学
摘要
采用离散元法研究剪切诱导混合过程中的颗粒流。目的是理解具宽颗粒分布的颗粒物料从非混合相到混合相转变的底层基本机制，我们通过改变应变率和系统尺寸进行了系统研究。此处应变率变化跨越四个数量级，系统尺寸从一万到超过一百万颗粒不等。观察到依赖于应变率的从准静态到纯惯性流的转变。在宏观尺度上，由于剪切诱导不稳定性的形成导致接触应力下降，这作为颗粒流的起始并引发颗粒间的混合。应力下降显示出显著的系统尺寸依赖性。在颗粒尺度上，混合动力学与剪切带的形成相关，这导致显著不同的混合时间尺度，尤其对于靠近系统壁面和主体的那些区域。总体而言，我们的结果表明尽管瞬态动力学呈现普适行为，但其具有显著的有限尺寸效应。相比之下，稳态下的宏观行为具有可忽略的系统尺寸依赖性。
引用
@article{arxiv.2202.06463,
title = {Shear-induced mixing of granular materials featuring broad granule size distributions},
author = {Joyjit Chattoraj and Nguyen Hoang Huy and Saurabh Aggarwal and Mohamed Salahuddin Habibullah and Farzam Farbiz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06463},
year = {2022}
}