筒仓中密排颗粒卸料时具有双角几何形状的表面凹陷

当在标准堆积条件下的粗糙颗粒从筒仓中卸出时，表面会形成一个具有单一坡度的圆锥形凹陷。我们观察到，体积分数的增加会产生一个更复杂的凹陷，其特征是两个卸料角：一个接近标准堆积条件下测量值的较低角度，以及一个大得多的较高角度。坡度的变化出现在外围密集堆积的停滞区与在开口上方形成的中心流动通道之间的边界处。由于后一区域中的材料始终处于流化状态，因此流速不受床层的初始堆积影响。另一方面，当使用相同尺寸和密度的光滑颗粒时，两个角度之间的对比明显较小，这表明高体积分数和摩擦必须共同作用才能产生所观察到的几何形状。我们的结果表明，表面轮廓有助于通过简单的目视检查来识别颗粒床的堆积条件，这对于防止工业筒仓卸料过程中发生不合需要的坍塌是有用的。