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水中颗粒孔洞流的最大休止倾角和流量公式

谢文韬 李若如 彭政 蒋亦民

水中颗粒孔洞流的最大休止倾角和流量公式

谢文韬, 李若如, 彭政, 蒋亦民
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-02-13

水中颗粒孔洞流的最大休止倾角和流量公式

  • 1. 中南大学物理与电子学院
  • 2. 中南大学物理科学与技术学院
  • 通信作者: 彭政, zpeng@csu.edu.cn
    基金项目: 国家级-基于人工表面等离激元的功能集成型辐射器研究(11274390)

摘要: 实验测量了完全浸泡在水中的玻璃珠颗粒样品在重力驱动下通过不同倾角和孔径的圆形孔洞的流量。发现与空气中的情形类似,不同孔径时的流量均与倾角余弦呈良好的线性关系;线性外推得到的零流量角,即流量休止临界角,随颗粒粒径与孔洞直径之比 的减小而线性增加;在无穷大孔径极限下,此临界角在实验误差范围内与样品的休止角一致。此外所有测量都可用Beverloo公式 很好地拟合,其中参数 和 仅与倾角余弦有关,分别呈线性和平方反比关系。与文献报道的空气孔洞流测量结果对比,发现差别主要来自浮力和流体拖曳力对参数 的影响。这些结果表明用倾斜孔洞流测量颗粒材料休止角的方法和Beverloo公式具有一定的普适性。无论颗粒间隙中填充的是水还是空气,孔洞流的行为在定性上是一样的。

English Abstract

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