回转筒颗粒表面流的分子动力学模拟和连续理论  

作　　者：李水清[1] 姚强[1] 陈冰[1] 张宣[1] Ding Y.D. 

机构地区：[1]清华大学热能工程系,北京100084 [2]利兹大学化学工程系,利兹LS29JT,英国

出　　处：《科学通报》2006年第19期2319-2326,共8页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家自然科学基金(批准号:50306012);国家重点基础研究发展计划(编号:2002CB211600)资助.

摘　　要：在考虑颗粒非弹性接触、滑动摩擦和滚动摩擦基础上发展了分子动力学模拟的算法，实现了中高速（Fr=0．1～0．2）回转筒内颗粒流的离散模拟．回转筒内颗粒流由表面活性层和下部柱塞流区组成，颗粒在活性层的停留时间约为柱塞流区的1／3～1／2，对称线上活性层和柱塞流区的厚度比为0．57～0．61，因而推断颗粒流动处于Rolling-Cascading过渡模式．对称线上MD模拟的速度分布与正电子放射性测量实验结果十分吻合．在模拟和实验结果基础上发展了连续理论：柱塞流区内颗粒运动并非完全随着筒壁刚体转动，而是存在着塑性蠕变，这种速度变化过程符合指数函数规律；而活性层内颗粒流动则符合简单的Couette切变流动分布．最后探讨了颗粒温度和颗粒相对浓度分布的内在机理．

关 键 词：颗粒流 回转筒 分子动力学模拟 连续理论 

分 类 号：O35[理学—流体力学]