Partially Saturated Granular Flow in a Rotating Drum: The Role of Cohesion
本研究通过实验与DEM模拟探究转鼓内部分饱和颗粒流，分析内聚力和转速对滚动/级联流模式的影响，提出无量纲数CE表征多因素作用，并揭示团簇尺寸分布的幂律规律及内聚力对团簇形成的促进作用。
2023-07-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Analysis of radial segregation of granular mixtures in a rotating drum
本文研究了转鼓内颗粒混合物的离析问题。延伸最近的运动学模型的沙堆表面上的颗粒运输的情况下，旋转滚筒，分析径向偏析的滚动制度，其中一个薄层雪崩下来，而其余的材料如下刚体旋转。我们认为，隔离驱动的物种的休止角的差异，已经假设在早期的调查，但也由晶粒的大小和表面性质的差异。被认为是不同的颗粒的情况下，只有在大小（轻微或广泛），只有在表面性能，预测是在定性与观测一致。该模型产生的结果与更一般的情况下的假设不一致，我们推测如何纠正这一点。
1999-06-09 cond-mat.soft
Simulated three-component granular segregation in a rotating drum
采用离散颗粒模拟方法模拟了水平旋转滚筒中三种不同颗粒混合物的分离。观察到轴向带形成，中等大小的颗粒往往位于大颗粒和小颗粒的交替带之间。部分径向偏析也出现了;它先于轴向偏析，其特征在于内部核心区域富含小颗粒。在长时间的模拟运行过程中，轴向带被视为合并，导致带图案的粗化;研究了在一个这样的合并事件中所涉及的粒子的重新定位。总的来说，行为与实验相似，代表了更简单的双组分混合物中发生的情况的一般化。
2007-10-07 cond-mat.soft
Modeling granular material blending in a rotating drum using a finite element method and advection-diffusion equation multi-scale model
提出了一个多尺度模型，用于预测转鼓混合器中粉末混合的大小和速度。该模型结合了粒子扩散系数的相关性从文献中的平流场信息搅拌机有限元方法模拟。整体混合和局部浓度方差的多尺度模型预测与转鼓离散元法（DEM）模拟的结果非常匹配，但仅需数小时即可计算，而DEM模拟需要数天的计算时间。利用多尺度模型进行参数研究，以研究各种参数对混合行为的影响。多尺度模型预计将更适合于预测混合在复杂的几何形状和规模更有效地比DEM模拟或分析解决方案的工业规模的搅拌机。
2018-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Steady Granular Flow in a Rotating Drum: Universal description of stress, velocity and packing fraction profiles covering grain shape effects from convex to very concave
本研究针对颗粒形状对转鼓稳态颗粒流的影响，构建了解析模型，拓展广义Bagnold标度并引入特征长度，经实验与模拟验证，可通用描述不同颗粒形状下的应力、速度和填充率分布。
2024-03-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Flow regimes and repose angle in a rotating drum filled with highly concave particles
通过旋转滚筒实验研究高凹度颗粒的流动状态与休止角，揭示颗粒凹度、摩擦和转速对滚动与坍塌两种状态转变的影响，并构建相图，为元颗粒物质力学提供新见解。
2024-07-31 cond-mat.soft
The mechanism of long-term coarsening of granular mixtures in rotating drums
在旋转的圆柱形滚筒中，粒状混合物中有三种基本的偏析和斑图形成过程：径向偏析、轴向条带化和条带图案的粗化。虽然第一种效应的机制已被很好地理解，第二种效应也提出了几种模型，但长期的粗化机制至今仍无法解释。我们表明，在轴向隔离模式的带之间的单向流动是由带边缘的小珠的大小的小差异。由于每个小颗粒带内部的微观分离过程，这是迄今为止未被认识到的，这种直径差异在所有多分散珠粒的实验中都是有效的。因此，单个条带的稳定性可以通过对其组成的微小改变而容易地控制。我们的研究结果表明，轴向颗粒流背后的驱动力的新机制，必须寻求。我们提出了这样一个机制的可能假设。
2015-11-11 cond-mat.soft
Numerical simulation of 2D steady granular flows in rotating drum: On surface flows rheology
采用{ \em Non Smooth Contact Dynamics}模拟方法研究了旋转滚筒中无粘性圆柱体二维稳态表面流的流变特性。在表面流动层长度的中点处测量了体积分数、平移速度和角速度、均方根速度、应变率和应力张量的分布，其中流动通常被认为是稳定和均匀的。对这些数据及其相互关系的分析表明，局部惯性数--定义为局部惯性力和局部约束力之间的比值--是描述从填料的准静态部分过渡到堆表面流动部分的相关无量纲参数。的应力张量的分量的变化，以及作为惯性数的函数的均方根速度的分析内的准静态和流动相。他们的影响进行了讨论。
2005-06-30 cond-mat.soft
Particle dynamics simulation of wet granulation in a rotating drum
采用三维分子动力学模拟，模拟了在水平转鼓中粘性液体存在下球形固体颗粒的造粒过程。的数值方法帐户的结合液体，这是假设被运输的湿颗粒和重新均匀分布在接触的湿颗粒之间的凝聚力和粘性效应。我们调查了一个单一的颗粒引入到颗粒床的增长和累积数量的吸积和侵蚀的颗粒作为时间的函数的材料参数，如平均粒径，尺寸多分散性，摩擦系数，和液体粘度的值的范围。我们发现，颗粒的增长是一个指数函数的时间，反映了自由湿颗粒的数量减少。材料参数对吸积和侵蚀速率的影响揭示了粒化过程的非平凡动力学。它开辟了一条道路，造粒模型的基础上现实的决定颗粒尺度机制的造粒。
2018-10-31 cond-mat.soft
Nearly Complete Segregation of Submerged Grains in a Rotating Drum
该研究发现浸没状态下旋转圆筒中的颗粒可实现干燥条件下未出现的近乎完全分离，通过实验与耦合模拟揭示了有效密度比和雷诺数对分离模式的影响，提升了对浸没颗粒系统分离转变的理解。
2025-02-20 cond-mat.soft
Competition of mixing and segregation in rotating cylinders
采用离散元方法，我们数值研究了在连续流状态下，二元颗粒混合物在三维转鼓中的尺寸分离过程的动力学。颗粒旋转，我们专注于不同的体积填充分数的鼓研究之间的相互作用的竞争现象的混合和隔离。据发现，偏析是最好的一个以上的半充满鼓由于非零宽度的流化层。对于不同的颗粒尺寸比，它被发现，径向偏析发生任何任意小的颗粒尺寸差异和偏析的最终量显示出线性依赖于两个粒子物种的尺寸比。为了量化分离和混合之间的相互作用，我们调查的质心的位置为每个粒子组件的动态。从最初分离的颗粒组开始，我们发现，为了获得径向分离的芯，不需要混合组分。
1998-05-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Boundary Effects on the Angle of Repose in Rotating Cylinders
通过实验和计算机模拟，研究了颗粒物料在半满转鼓内流动的休止角。使用不同材料性质的颗粒来研究端帽对休止角的影响。通过将数值结果拟合到指数衰减函数，我们能够计算出壁的影响的特征范围，$ζ$。我们发现，$ζ$的规模与鼓半径，但不依赖于密度或引力常量。对于增加颗粒直径，可见有限尺寸效应。
1998-10-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Numerical study of wet plastic particle separation using a coupled DEM-SPH method
在废物回收的过程中，需要对不同种类的塑料颗粒进行分离。对于分离鼓，液体通过的过程是适用的。因此，分离是基于颗粒根据其密度在液体中下沉或漂浮的原理。在这项研究中，上述过程的数值分析聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）从聚丙烯（PP）颗粒的分离。离散元法与光滑粒子流体动力学方法（DEM-SPH）用于建模目的。就业的SPH的建模的液体让我们利用这种无网格方法的强大的一面，即，相对容易模拟大运动的流体与自由表面和移动边界。所使用的理论模型，并进行验证试验，其中溃坝问题被认为是一个例子。此后，对旋转滚筒中的塑料颗粒分离进行模拟。不同的操作和设计参数的影响，例如旋转速度、进给量、提升器的数量等，对塑料的最终纯度的影响。预计未来进行的分析将有助于优化滚筒分离工艺。
2017-01-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Modeling granular material segregation using a combined finite element method and advection-diffusion-segregation equation model
本文提出了一种二维、瞬态、多尺度的模拟方法，用于预测颗粒物料在转鼓和锥形料斗中的渗流偏析的大小和速度。该模型利用有限元方法模拟，以确定散装水平的颗粒速度场，然后结合颗粒级扩散和偏析的相关性，使用对流扩散偏析方程。这种建模方法的实用性证明了通过预测分离模式在旋转鼓和锥形漏斗具有不同的几何形状的放电过程中。该模型具有良好的定量精度，在预测DEM和实验偏析的数据在文献中报道的无粘性颗粒材料。此外，由于数值方法不直接模拟单个颗粒，因此预计它可以很好地扩展到工业规模的系统。
2018-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Lubrication effects on the flow of wet granular materials
利用转鼓装置研究了部分饱和颗粒-液体混合物的动力学行为。滚筒部分地填充有混合物，然后围绕其水平轴线旋转。我们专注于连续雪崩制度和测量的体积分数和粘度的液体上的动态表面角的影响。表面的倾斜角被观察到急剧增加到一个峰值，然后作为液体体积分数的函数减小。观察到峰的高度随着旋转速率而增加。对于较高的液体体积分数，表面的倾斜角可以在增加之前随粘度减小。出现最小值的粘度随着滚筒的旋转速率而减小。对流动深度进行了有限的测量，观察到这些测量仅显示出体积分数和转速的微小变化。我们表明，我们的观察的定性特征可以通过分析润滑力对颗粒接触的时间尺度的影响来理解。
2007-06-25 cond-mat.soft
Evidence of two effects in the size segregation process in a dry granular media
在半填充的旋转鼓中，等密度的颗粒的尺寸分离建立大颗粒的环形图案，其位置根据颗粒之间的尺寸比从外围到中心连续变化[Thomas，Phys.Rev.E62，1（2000）961-974]。对于小尺寸比（通常为15）：大珠在反转位置靠近底部。具有中间半径的圆的存在表明，在流动内的中间水平处的分离是可能的。本文对不同密度和尺寸的颗粒在半满转鼓和其它装置（斜槽流、堆）中的分离进行了实验研究。在转鼓中，分离环的位置从周边到中心连续变化，并且对尺寸比（从1到33）和密度比（从0.36到4.8）非常敏感。密集的大珠聚集在靠近中心的圆上，最轻的大珠聚集在靠近外围的圆上。因此，我们发现，对于任何示踪剂，其过量的质量，由于只有一个尺寸过剩，密度过剩，或两者兼而有之，导致一个深内部偏析的示踪剂。有一个推开过程，使任何类型的重珠向下，而过大的尺寸已经被称为推动大珠向表面，通过动态筛分过程。在中间环处的每个偏析对应于这些质量和几何效应之间的平衡。流动中的偏析水平由两种效应的强度之比决定。
2004-07-30 cond-mat.other cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
