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竖直振动管中颗粒的上升运动

张富翁 王立 刘传平 吴平

竖直振动管中颗粒的上升运动

张富翁, 王立, 刘传平, 吴平
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  • 通过实验和数值模拟研究了竖直振动管中颗粒的受激运动. 将一直管插入静止的颗粒料层中,并在管内预填充一定高度的颗粒,对直管施加竖直振动. 振动强度较弱时,管内的颗粒在重力作用下向下运动;当振动达到一定的强度时,管内颗粒不下降反而克服重力的作用向上运动,随着振动强度的进一步提高,即使不在管内预填充高于颗粒床层的颗粒,颗粒也会沿着振动管逆重力向上运动. 颗粒的上升高度与运动速度强烈依赖于振动强度. 通过高速相机记录颗粒和直管在单个振动周期内的运动,并结合离散元(DEM)法模拟管内颗粒的受力变化规律,给出了颗粒上升的机理. 此研究对实现散体物料的定向输运提供了一种新方法.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2012CB720406)和国家自然科学基金(批准号:51076010)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-08-01
  • 修回日期:  2013-09-12
  • 刊出日期:  2014-01-05

竖直振动管中颗粒的上升运动

  • 1. 北京科技大学机械工程学院, 北京 100083;
  • 2. 北京市高等学校节能与环保工程研究中心, 北京 100083;
  • 3. 北京科技大学物理系, 北京 100083
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2012CB720406)和国家自然科学基金(批准号:51076010)资助的课题.

摘要: 通过实验和数值模拟研究了竖直振动管中颗粒的受激运动. 将一直管插入静止的颗粒料层中,并在管内预填充一定高度的颗粒,对直管施加竖直振动. 振动强度较弱时,管内的颗粒在重力作用下向下运动;当振动达到一定的强度时,管内颗粒不下降反而克服重力的作用向上运动,随着振动强度的进一步提高,即使不在管内预填充高于颗粒床层的颗粒,颗粒也会沿着振动管逆重力向上运动. 颗粒的上升高度与运动速度强烈依赖于振动强度. 通过高速相机记录颗粒和直管在单个振动周期内的运动,并结合离散元(DEM)法模拟管内颗粒的受力变化规律,给出了颗粒上升的机理. 此研究对实现散体物料的定向输运提供了一种新方法.

English Abstract

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