Nature颗粒流神文(多图):巴西果武装!


  • 管理员

    0_1516841984913_捕获.PNG
    动图1:河床沙石冲刷运动

    河流的流动会改变河床的形状。底部的沙子以及大石头通常会分为两个区:

    • 顶层的bed-load zone(有研究河海的么,这个怎么翻译?),其中的颗粒会随之移动;
    • 底层:沙子以及石头会被困住,但是会缓慢的爬行;

    在碎石较多的河床中,较大的沙石倾向于堆积在顶层,这种现象被称之为armoring。个人感觉之所以称之为armoring是因为较大的沙石趋向于在表面,类似一种武装。

    实验表明,在这个区域,大沙石有一个净得向上的运动速度,小颗粒具有一个小的向下的移动速度。 目前对于这种现象的原因尚不清楚。不过现存了一些潜在的理论。例如支持程度比较高的巴西果效应(Brazil Nut Effect)。

    0_1516841984913_捕获.PNG
    动图2:有人晃荡大米里面的密度差不多的小石头

    替代文字
    动图3:进行的计算模拟

    巴西果效应是指如果把两种颗粒的混合物置于容器中,然后施加外加的振荡,体积比较大的颗粒会上升到表层,而较小的颗粒会沉降到底部。关于这种古老的效应的动力学机制至今仍众说纷纭。

    DEM模拟:文中作者采用LIGGGHTS对这个现象进行了模拟,下图可以看出,随着时间的推移,大颗粒漂浮出来。

    0_1516841984913_捕获.PNG
    图4:Nature Communication中的LIGGGHTS模拟

    看起来很有意思 :cheeky:

    本文来自Nature Communication


登录后回复
 

与 CFD中文网 的连接断开,我们正在尝试重连,请耐心等待