两种不同尺度的颗粒在水平振动容器内分离规律的模拟

计算物理 ›› 2006, Vol. 23 ›› Issue (5): 559-563.

两种不同尺度的颗粒在水平振动容器内分离规律的模拟

周迪文, 陈十一, 蔡庆东

北京大学力学与工程科学系, 湍流与复杂系统国家重点实验室, 北京 100871

收稿日期:2005-05-17 修回日期:2005-09-12 出版日期:2006-09-25 发布日期:2006-09-25
作者简介:周迪文(1980-),男,浙江杭州,硕士生,从事计算流体力学方面的研究.
基金资助:
国家自然科学基金(No.10128204)资助项目

Simulation of Size Segregation of Granulars with Two Sizes in a Horizontal Vibrating Container

ZHOU Di-wen, CHEN Shi-yi, CAI Qing-dong

LTCS, Department of Mechanics and Engineering Science, Peking University, Beijing 100871, China

Received:2005-05-17 Revised:2005-09-12 Online:2006-09-25 Published:2006-09-25

摘要/Abstract

摘要： 用分子动力学方法模拟二维颗粒系统在水平振动下的分离现象.通过数值模拟发现,在固定的振幅下,存在使得分离效率最佳的振动频率,在固定的振动频率下,也存在一个使得分离效率最佳的振幅.根据模拟结果,给出了最佳振幅对振动频率的经验公式.同时,还指出了存在两种不同的分离机制,当振动的加速度过大时,处于垂直边界附近的大粒子会通过容器的边界直接被抛到最顶部.

关键词: 颗粒流动, 尺度分离, 分子动力学模拟

Abstract: The size segregation of grains is studied with two-dimensional molecular dynamic simulations for dissipative particles under horizontal vibration.A series of segregation that induced by horizontal vibrations at different amplitudes and frequencies are reported and the relationship between these two aspects is analyzed.A standard is given to scale the speed of the segregation.It is found that an optimal amplitude exists at a given frequency.An empiristic formula is obtained for this amplitude.It shows that another segregation mechanism exists at a large amplitude and frequency,in which the big particles are thrown directly to the top by the side wall.

Key words: granular flow, size segregation, molecular dynamic simulation

中图分类号:

周迪文, 陈十一, 蔡庆东. 两种不同尺度的颗粒在水平振动容器内分离规律的模拟[J]. 计算物理, 2006, 23(5): 559-563.

ZHOU Di-wen, CHEN Shi-yi, CAI Qing-dong. Simulation of Size Segregation of Granulars with Two Sizes in a Horizontal Vibrating Container[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2006, 23(5): 559-563.

[1]	侯兆阳, 牛媛, 肖启鑫, 王真, 邓庆田. Al纳米线不同晶向力学行为和变形机制的模拟[J]. 计算物理, 2022, 39(3): 341-351.
[2]	阿湖宝, 杨志兵, 胡冉, 陈益峰. 纳米尺度下毛细流动的分子动力学模拟[J]. 计算物理, 2021, 38(5): 603-611.
[3]	王国华, 崔雅茹, 杨泽, 李小明, 汤宏亮, 杨树峰. Fe_xO-SiO₂-CaO-MgO-“NiO”系镍渣势函数及分子动力学模拟[J]. 计算物理, 2021, 38(2): 215-223.
[4]	和二斌, 罗志荣, 朱留华. 肌红蛋白力致去折叠的全原子分析[J]. 计算物理, 2020, 37(2): 205-211.
[5]	周璐, 马红和. 超临界水中硫酸钠结晶动力学的分子动力学模拟[J]. 计算物理, 2020, 37(2): 212-220.
[6]	史晓蕊, 刘振宇, 吴慧英. 纳米孔壁面作用对蛋白质过孔影响的粗粒化分子动力学模拟[J]. 计算物理, 2020, 37(1): 63-68.
[7]	梁华, 李茂生. 孔洞和空位对单晶铝力学性能影响的分子动力学研究[J]. 计算物理, 2019, 36(2): 211-218.
[8]	张海燕, 殷新春. 简单金属固液界面固化过程生长机制的分子动力学研究[J]. 计算物理, 2019, 36(1): 80-88.
[9]	祁美玲, 杨琼, 王苍龙, 田园, 杨磊. 结构材料辐照损伤的分子动力学程序GPU并行化及优化[J]. 计算物理, 2017, 34(4): 461-467.
[10]	邹济杭, 叶振强, 曹炳阳. 势能模型对石墨烯导热性质分子动力学模拟的影响[J]. 计算物理, 2017, 34(2): 221-229.
[11]	刘冰, 史俊勤, 沈跃, 张军. 石墨狭缝中甲烷吸附的分子动力学模拟[J]. 计算物理, 2013, 30(5): 692-699.
[12]	段芳莉, 郭其超. 纳米接触行为的三维多尺度数值模拟[J]. 计算物理, 2012, 29(5): 753-758.
[13]	段芳莉, 颜世铛. 半晶态聚合物的分子动力学模拟[J]. 计算物理, 2012, 29(5): 759-765.
[14]	戚振红, 张文飞, 贾敏. 纳米尺度流动速度计算的新方法[J]. 计算物理, 2012, 29(4): 503-510.
[15]	颜超. 载能Ni原子斜入射Pt(111)表面的分子动力学模拟[J]. 计算物理, 2011, 28(5): 767-772.