粉粒体填充床流动过程实验研究(4)
系数、加载方式等对颗粒系统变形、流动及其内部接触力网的影响规律。
陶贺等[28]
采用离散元直接数值模拟(DEM)方法，建立多元颗粒模型，对异径混合非球形
颗粒在移动床中的流动进行了模拟研究，探讨了异径混合球形和非球形颗粒在移动床中流动时的流型、概率分布特性以及空隙率分布情况。
1.3 物质阻塞研究现状
流动和阻塞相互对立。对阻塞原因的探索有助于更好地研究流动的规律。
阻塞(jamming)转变是颗粒物质体系的一类集体行为，是指物质从类流体到类固体的非
平衡转变现象[37-39]
。颗粒物质的堵塞现象是一种相变现象[12]
。在无序状态体系中形成了屈服
应力或者是当应力的驰豫时间超过实验时间尺度时就会形成堵塞
提出利用Jamming相图来统一描述不同物质体系的Jamming现象，形成了
目前颗粒物质体系和非晶转变研究的基本理论框架。Jamming相图取决于3个因素：温度、
载荷和密度；根据相图，Jamming发生要在足够高的密度下或者在很低的应力状态下才能发
生，也可以通过提高温度或者施加外部剪切力使体系流动[3]
。
刘建国[12]
对颗粒进行了数值模拟，他发现当颗粒体系在达到阻塞状态之后，边壁压力增
量、配位数增量以及平均局部应力与体积分数的增量形成很好的指数关系。
ALBERT等[32]
通过实验研究阻塞现象，结果表明力链长程特性(颗粒间的接触力相互传
递从而形成力的链条结构)对颗粒介质动力学和颗粒阻塞状态的强度有影响。
T.Masuda等[13]
通过随机元胞自动机模型来分析颗粒在出口处成拱的情况——利用该模型
成功实现了二文动态拱形成和破坏过程，并且对该模型进行了理论分析；通过模型还发现成
拱发生阻塞概率跟拱的大小成幂律分布，拱链上的颗粒越多越不容易发生堵塞。
张绍朋等[31]
通过实验探究了振幅和频率对振动效果的影响：在宏观方面，振动使破碎煤
体产生共振，从而破坏了放顶煤支架上方破碎煤块的成拱结构；从微观来看振动降低了散体
的抗剪强度，减小了散体的内外摩擦角和粘结力。
1.4 本文主要工作和内容
本文探究填充床中粉粒体的流态转变条件。本文具体研究内容如下：
（1）设计并搭建实验台，完成实验并处理所得数据，得出粉粒体流态转变的条件；
（2）建立离散元仿真模型，进行模拟仿真并进行定性分析。
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