水中颗粒孔洞流的最大休止倾角和流量公式

• 作者: 彭政 李若如 蒋亦民 谢文韬
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 颗粒物质 倾斜孔洞流 休止角 Beverloo公式
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 189-196
• 页数: 8页
• 字数: 4923字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20200217

摘要

实验测量了完全浸泡在水中的玻璃珠颗粒样品在重力驱动下通过不同倾角和孔径的圆形孔洞的流量.发现与空气中的情形类似,不同孔径时的流量均与倾角余弦呈良好的线性关系;线性外推得到的零流量角,即流量休止临界角,随颗粒粒径与孔洞直径之比d/D的减小而线性增加;在无穷大孔径极限下,此临界角在实验误差范围内与样品的休止角一致.此外,所有测量都可用Beverloo公式Q=C0ρg1/2(D-kd)5/2 很好地拟合;其中参数C0 和k仅与倾角余弦有关,分别呈线性和平方反比关系.与文献报道的空气孔洞流测量结果对比,发现差别主要来自浮力和流体拖曳力对参数C0的影响.这些结果表明用倾斜孔洞流测量颗粒材料休止角的方法和Beverloo公式具有一定的普适性.无论颗粒间隙中填充的是水还是空气,孔洞流的行为在定性上是一样的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	彭政	中南大学物理与电子学院	21	134	8.0	11.0
2	蒋亦民	中南大学物理与电子学院	21	115	6.0	10.0
3	谢文韬	中南大学物理与电子学院	1	0	0.0	0.0
7	李若如	中南大学物理与电子学院	1	0	0.0	0.0