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《双通道颗粒流特性的研究》文献综述
摘要 颗粒材料是指由一般宏观尺寸的颗粒物质组成的材料。颗粒尺寸一般大于1微米。由大量颗粒组成的离散态颗粒材料体系具有特殊的性质和运动规律。体系考虑的相互作用主要为碰撞、摩擦力、重力及其它力。颗粒材料存在的环境可能为气体、液体的真空。颗粒材料体系的形态特点为随意性、亚稳态多、与历史有关。体系能量存在耗散，一般不守恒。颗粒材料流动往往伴随成拱与崩塌。有关颗粒材料的流动性质研究形成了颗粒流问题。颗粒流形式多样化，运动模式复杂。目前多用分子动力学模拟的方法研究不同状态的颗粒流运动特性。
1 研究背景及意义
颗粒材料是生活中常见的材料。具有宏观尺寸的颗粒物质以不同形态出现在生产生活的各个地方。颗粒物质属于软物质，即由固、液、气体集团或大分子等为基本单元组成、处于理想流体和固体之间的复杂体系。[1]颗粒材料体系一般指由尺寸大于1微米的颗粒物质组成的体系。颗粒物质的尺寸决定了体系的特点和运动特性。颗粒物质介于由热运动主导的微粒和可以有经典力学精确求解的宏观物质之间，颗粒材料体系会在类流体与类固体之间转化。在一定约束下的颗粒材料体系往往处于动态或亚稳态，体系一般不会简单处于能量最低态，而是处于向低能态转化的过程中。研究颗粒材料的动态问题主要是研究颗粒流问题。针对生活中普遍存在的颗粒材料体系如砂石、积雪、堆积的粮食、化工品颗粒、煤炭等，颗粒流问题的研究主要有以下方面：一、大装置颗粒流基础问题的研究；二、空间微重力基础问题的研究；三、重大工程灾变中颗粒流的基础问题研究；同时关于颗粒流研究的新理论、技术、方法也是一个主要探索领域。
尽管对于颗粒材料体系的研究已有很长的历史，目前对颗粒物质的运动规律及其物理本质的认识还不够深入和成熟。除了颗粒材料本身具有独特的复杂性之外，长期以来物理学界没有对颗粒材料体系的系统研究提起广泛兴趣也是原因之一。广泛存在着的颗粒物质与工业发展和人类生活密切相关。了解和研究颗粒材料体系的特性和相互作用对工业和经济发展、灾害防治和我们对自然的认识有重大的意义。[2]
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
2研究现状
2.1颗粒物质
任何切变应力都会引起液体的流动是液体不同于固体的主要特征之一，颗粒材料体系则在不同状态下有着液体或固态的特征。一般状态下，重力及颗粒之间的摩擦力能使一堆颗粒保持某种形态，这时的颗粒材料体系可承受一定的应力而不发生屈服和运动。这时的相对静止颗粒堆性质与固体很相似。静止的颗粒材料体系稳定性通常不高，在某些情况下，一个很小的力就能使颗粒堆产生流动，甚至崩塌，这时的颗粒材料体系类似于液体。另外，一个颗粒材料体系不同于固体和液体的地方是：对于固体和液体，当温度和压力确定时。 其密度是确定的．颗粒堆中的颗粒无序分布，其堆积密度则不确定 。颗粒堆的状态与堆积方式和历史有关。对堆积的颗粒施加一作用，如敲击存放颗粒的容器时，颗粒密度会发生改变。颗粒的堆积密度是影响颗粒物质性质的重要物理量，不仅颗粒静态性质对堆积密度很敏感，流动和振动的行为均与颗粒堆积密度有关。
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