黏附性颗粒团聚体在剪切流场中分散行为的数值模拟

摘要

为深入了解黏附性颗粒团聚体在剪切流场中的形态演变和分散机理,建立了黏附性颗粒离散元模型:基于JKR理论计算接触颗粒间的法向力,基于Thornton理论计算接触颗粒间的切向力,并考虑滚动摩擦力矩、非接触颗粒间的范德华力和流体拖曳力对颗粒运动的影响.使用自主开发的颗粒凝聚和分散模拟软件DEMix3D,模拟了黏附性颗粒团聚体在剪切流场作用下的分散过程.结果 表明,在剪切流场中,黏附性颗粒团聚体会发生破裂和重组行为;颗粒表面能大的团聚体分散速度更快;颗粒表面能小的团聚体分散完成后碎片加权颗粒平均数更小,分散效果更好.