长滚筒混合机中颗粒材料的亚扩散轴向输运

当在部分填充的水平滚筒中翻滚时，颗粒混合物会迅速按尺寸在径向发生偏析。较小的成分向旋转轴移动并形成埋藏核心，随后分裂成轴向条带。现有模型通常假设轴向偏析受到扩散的阻碍。我们使用较小成分的窄脉冲作为初始条件，表征了核心内的轴向输运。我们发现，偏析核心的轴向推进可以用自相似浓度分布很好地描述，其宽度标度为 $t^\alpha$，其中 $\alpha \sim 0.3 < 1/2$。因此，该过程是亚扩散过程，而非先前假设的扩散过程。我们发现，在平滑流动区域内，$\alpha$ 几乎与颗粒类型和滚筒转速无关。我们将我们的结果与包含自相似性和亚扩散的两个一维偏微分方程（PDE）模型进行了比较：线性分数扩散模型和非线性多孔介质方程。