马　生,杨　晖,李　然,盛旭波,郑　刚,王世豪,姚　鑫（.上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 00093；.上海理工大学医疗器械与食品学院,上海 00093）

基于动态散斑的颗粒流模式转变机理研究

马生1,杨晖1,李然1,盛旭波1,郑刚2,王世豪1,姚鑫1
（1.上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093；2.上海理工大学医疗器械与食品学院,上海 200093）

颗粒流模式转变的研究具有重要的理论和现实意义,以滚筒内的颗粒流作为研究对象,采用动态散斑测量法研究了颗粒流的间歇崩塌和连续流动2种模式之间的转变机理。目的是利用动态散斑方法对滚筒颗粒运动进行研究,并尝试从两种状态持续时间的概率分布上对其转变机理做出阐述。通过CCD相机得到散斑图像,对散斑图像做对比度分析得到滚筒内颗粒运动速度跟时间的图像,进而提取出崩塌时间、连续时间、崩塌持续时间、崩塌间隔时间,并对其进行分布统计、曲线拟合、结果显示,两种状态转变不是突变性,而是存在一个2种状态共存的过渡状态,并且是随着各自的存在概率变大或者变小而逐渐地稳定下来。

颗粒流；崩塌模式；连续流；过渡状态；动态散斑

引 言

颗粒态在自然界广泛存在,尺度在1～104μm范围的物质都可称为颗粒物质,砂砾、烟尘、泥土、粮食以及药品都是颗粒物质［1-2］。在外力和内部应力作用下,使得颗粒物质发生的类似流体的运动状态,我们称之为颗粒流动。在自然界中颗粒流动广泛存在,比如山体滑坡、河流运动、工业生产以及人的呼吸、血液流动等等［3］。……