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流化颗粒介质的多样流变学

软凝聚态物质 2023-09-04 v1 流体动力学

摘要

流化颗粒介质具有丰富的流变学:测量剪切应力 σ\sigma 随剪切率 γ˙\dot\gamma 的变化,它们在低密度和低剪切率下呈现牛顿行为 σγ˙\sigma\sim\dot\gamma,在中等剪切率和接近颗粒玻璃转变的密度下产生屈服应力,并最终跨越到剪切增稠的 Bagnold 标度 σγ˙2\sigma\sim\dot\gamma^2。这种多样的流动行为使流化床成为一种引人入胜的材料,但也因其对优化工业过程和预测自然灾害的重要性,难以纳入一个全局理论。我们提供了跨越八个数量级剪切率的精细测量,并表明所有这些流变学 regime 均可使用颗粒积分瞬态形式论(一种适用于颗粒流体、经改进的剪切下玻璃态动力学理论)进行定性与定量描述。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.00413,
  title  = {The manifold rheology of fluidized granular media},
  author = {Olfa D'Angelo and Abhishek Shetty and Matthias Sperl and W. Till Kranz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.00413},
  year   = {2023}
}