摘要
为了研究颗粒物质在黏性流体中整个下落过程的运动规律,对不同半径的颗粒物体运动过程进行了数值模拟分析。在给出颗粒物质下落过程模型的基础上,考虑黏性流体对颗粒物质的黏滞阻力,并通过受力分析建立了下落运动微分方程;利用计算机数值分析了不同半径的颗粒物质在同一种黏性流体中下落速度、入潜深度随时间变化的情况,并分析了不同半径的颗粒物质下落达到的稳态速度与所消耗时间的变化关系。计算结果表明:当颗粒物质半径r<1mm时,其在黏性流体中的下落距离与时间近似呈线性关系;随着颗粒物质尺寸的增加,其下落距离会呈现非线性增加;当颗粒物质半径r>2mm时,其达到稳态速度后的入潜深度与颗粒物质的半径呈非线性变化,且颗粒物质越大,达到稳态速度后的入潜深度越深;颗粒物质在黏性流体中下落后达到的稳态速度与颗粒物质的半径并非呈线性关系,且颗粒物质越小,达到的稳态速度越小,与黏性流体的深度无关,其相应入潜深度与所需时间呈非线性关系。
The behavior of granular material with different radius in viscous fluid is numerically studied in this paper.The results show that: the falling speed does not change when the radius of granular material is smaller than 1mm.When the radius of granular material is larger than 2mm,the falling distance will change nonlinearly with the increases of the size of granular material.The larger the size of the granular material is,the deeper the distance becomes.The final speed is connected with radius nonlinearly.The final speed is faster when the radius is bigger.Also,the fall distance depends on the radius,too,but it has no relation with the depth of viscous fluid.
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第5期768-771,808,共4页
Chinese Journal of Applied Mechanics
关键词
颗粒物质
粘性流体
运动过程
稳态速度
granular material,viscous fluid,motor process,steady state speed
作者简介
廖辉，男，1982年生，硕士，新疆石河子大学理学院，讲师；研究方向——计算物理。E—mail：lhatydw@163．com
