颗粒密度对旋转筒内二元颗粒体系分离的影响

黄德财; 冯耀东; 解为梅; 陆明; 吴海平; 胡凤兰; 邓开明

doi:10.7498/aps.61.124501

摘要

用分子动力学的方法研究了颗粒密度对旋转筒内二元颗粒体系混合与分离的影响. 当增大粒度较小的颗粒密度时, 颗粒体系表现为巴西果效应, 而增加粒度较大的颗粒密度时, 分离状态则会发生反转, 表现为反巴西果效应. 进一步的研究发现二元颗粒体系的分离指数与颗粒的密度比之间存在定量的关系, 并利用Hong的渗流与凝聚竞争机理理论对密度分离状态的反转现象给予了理论解释.

关键词:

The effects of particle density on the segregation of binary granular systems in a rotating drum are studied by the molecular dynamics simulation. The results show that the Brazil nut effect happens when the density of small granules is larger, whereas as the density of big granule increases, the segregation pattern is reversed and the reverse Brazil nut effect occurs. We also calculate the quantitative relationship between the segregation index and the density ratio. Finally, the mechanism of competition between percolation and condensation from Hong's theory is used to explain theoretically the reversion of segregation pattern.

Keywords:

作者及机构信息

1.
南京理工大学应用物理系, 南京 210094;

2.
南京理工大学化工学院南京 210094

基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金(批准号: 10904070), 国家自然科学基金(批准号: 10847146)和南京理工大学青年学者基金(批准号: 200705)资助的课题.

Authors and contacts

1.
Department of Applied Physics, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China;

2.
School of Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China

Funds: Project supported by the Young Scientists Fund of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 10904070), the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 10847146), and the NJUST Young Scholar Foundation (Grant No. 200705).

参考文献

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施引文献

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