学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

颗粒物质在振动环境中的分离现象及形成机理研究

作　者: 郭长睿
导　师: 蔡绍洪
学　校: 贵州大学
专　业: 理论物理
关键词: 颗粒物质颗粒分离水平振动巴西果效应广义势
分类号: O414.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 172次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

对颗粒物质的状态、特性及运动规律的研究是当前物理学前沿领域的一个热点课题。目前人们对颗粒物质运动规律的认识还不够清晰，特别是对振动条件下颗粒物质的运动规律和机理还有待深入地研究。本文主要针对颗粒物质在振动环境下所出现的分离现象，运用平均场理论思想和统计力学方法，借助与数值计算手段来分析和研究振动颗粒体的运动变化趋势及分布规律，以探求颗粒物质振动分离现象的形成机理。Edwards，M．Tarzia等人所构建的颗粒振动分离模型成功地解释了垂直振动的颗粒分离现象，但无法解释水平振动的颗粒分离现象。本文在Edwards，M．Tarzia模型的基础上构建了一个更为普适的含广义势的颗粒振动分离模型，不仅能将E-M模型包含在内，解释垂直振动的颗粒分离现象，也成功地解释了水平振动颗粒分离现象。本模型还可以进一步推广来解释含其他势的颗粒振动分离现象。本文用该模型计算了2种不同大小颗粒组成的水平振动体系，结果表明在振动的过程中，大颗粒占据系统中心格点的概率较大，大颗粒有向盘中心聚集的趋势。随着振动的持续进行，大颗粒在盘中央分布的密度加大，最终导致大颗粒在中心聚集的分离现象。本文的研究结果表明：颗粒物质分离现象是由系统所受到外界的振动力和其所处的某一势场(力场)共同作用下形成的。这在一定程度上揭示了颗粒物质出现振动分离现象的物理机制。本文主要有以下创新之处：(1)建立了一个含广义势的颗粒振动模型，比E-M模型更具普适性。(2)首次计算了水平振动状态下的颗粒分布趋势，在一定程度上解释了水平振动体系的颗粒分离现象。(3)首次提出颗粒系统振动分离现象是由系统所受的振动与其所处的势场共同作用所导致。通过本文的研究分析，能够对颗粒物质的运动特性有进一步的理解，对颗粒物质振动分离机理有更加深刻的认识。这对食品工业、化学工业中分离大小、质量不同的颗粒；通过管道运输颗粒等工业技术有理论上的指导意义。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
第一章绪论  5-13
  1.1 本课题研究的对象与背景  5-6
  1.2 颗粒体物理所研究的范围  6
  1.3 颗粒物质的主要特性  6-9
  1.4 研究颗粒物质的意义  9-10
  1.5 颗粒物质进展及现状  10-11
  1.6 本课题的目的和意义  11
  1.7 本文的主要结构  11-13
第二章振动环境下颗粒物质的行为  13-22
  2.1 振动时颗粒的对流和斑图  13-16
  2.2 振动所引起的颗粒分离现象  16-21
    2.2.1 巴西果效应与反巴西果效应  16-17
    2.2.2 颗粒的三明治状分离  17-18
    2.2.3 水平振动中的颗粒分离现象  18-21
  2.3 本章小结  21-22
第三章垂直振动中颗粒分离的理论分析及E-M模型  22-30
  3.1 D.C.Hong的理论  22-23
  3.2 Edwards，M.Tarzia的统计力学方法  23-30
    3.2.1 垂直振动颗粒的规格化模型  24-26
    3.2.2 重力场中垂直振动颗粒模型的计算  26-30
第四章广义势系统的振动分离模型及向垂直振动模型的推广  30-35
  4.1 含广义势的振动颗粒系统  30-34
    4.1.1 含广义势振动颗粒系统的规格化模型  30-32
    4.1.2 广义势场中振动颗粒模型的计算  32-34
  4.2 广义势模型向垂直振动模型的推广  34-35
第五章水平振动分离现象的模型及分析  35-41
  5.1 单层水平振动规格化模型  35-37
  5.2 单层水平振动颗粒体系模型的计算  37-39
  5.3 计算结果分析  39-41
第六章结论及展望  41-43
  6.1 主要工作及结论  41
  6.2 本文的创新之处  41-42
  6.3 今后的工作展望  42-43
致谢  43-44
参考文献  44-48
攻读学位期间发表的学术论文  48-49
攻读学位期间研究项目  49-50

颗粒物质在振动环境中的分离现象及形成机理研究

内容摘要

全文目录

相似论文