Modelling segregation of bidisperse granular mixtures varying simultaneously in size and density for free surface flows

材料科学 浮力 航程(航空) 粒径 平流 颗粒密度 渗透(认知心理学) 粒子(生态学) 密度比 机械 扩散 化学物理 热力学 物理 复合材料 化学 神经科学 物理化学 地质学 海洋学 生物 体积热力学
作者
Yifei Duan,Paul B. Umbanhowar,Julio M. Ottino,Richard M. Lueptow
出处
期刊:Journal of Fluid Mechanics [Cambridge University Press]
卷期号:918 被引量:22
标识
DOI:10.1017/jfm.2021.342
摘要

Flowing granular materials segregate due to differences in particle size (driven by percolation) and density (driven by buoyancy). Modelling the segregation of mixtures of large/heavy particles and small/light particles is challenging due to the opposing effects of the two segregation mechanisms. Using discrete element method (DEM) simulations of combined size and density segregation we show that the segregation velocity is well described by a model that depends linearly on the local shear rate and quadratically on the species concentration. Concentration profiles predicted by incorporating this segregation velocity model into a continuum advection-diffusion-segregation transport model match DEM simulation results well for a wide range of particle size and density ratios. Most surprisingly, the DEM simulations and the segregation velocity model both show that the segregation direction for a range of size and density ratios depends on the local species concentration. This leads to a methodology to determine the combination of particle size ratio, density ratio, and particle concentration for which a bidisperse mixture will not segregate.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
高兴的蜻蜓完成签到,获得积分10
1秒前
英俊的铭应助蜂蜜柚子采纳,获得10
1秒前
Owen应助pura卷卷采纳,获得10
1秒前
慕青应助温暖的幼枫采纳,获得10
1秒前
yang完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
求求接收吧应助Dream采纳,获得10
2秒前
舒畅完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Jasper应助kk采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
lala完成签到,获得积分10
3秒前
虚心傲丝发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
hello_world发布了新的文献求助10
4秒前
keykey发布了新的文献求助10
5秒前
刘小t完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
刘小t发布了新的文献求助10
7秒前
上官若男应助Cynthia采纳,获得10
8秒前
goushu发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
10秒前
酷炫的紫完成签到,获得积分20
10秒前
yang发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
深情安青应助小罗采纳,获得10
11秒前
伊可发布了新的文献求助10
12秒前
Lzx111完成签到,获得积分10
12秒前
儒雅紫夏发布了新的文献求助10
12秒前
顾矜应助虚心傲丝采纳,获得10
12秒前
Lisa_Li_123发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
18922406869发布了新的文献求助100
14秒前
arcgen发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
The Data Economy: Tools and Applications 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 800
Essentials of thematic analysis 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Внешняя политика КНР: о сущности внешнеполитического курса современного китайского руководства 500
Academia de Coimbra: 1537-1990: história, praxe, boémia e estudo, partidas e piadas, organismos académicos 500
Revolution und Konterrevolution in China [by A. Losowsky] 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3120530
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2771150
关于积分的说明 7706625
捐赠科研通 2426370
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1288511
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 621036
版权声明 600069