Оглавление
- 1 Гранулированный материал
- 1.1 Фазы и фазовые переходы
- 1.2 Гранулированные материалы
- 1.3 Статическое поведение
- 1.4 Гранулированные газы
- 1.5 Температура гранул
- 1.6 Модель Улама
- 1.7 Распределение энергии
- 1.8 Переход к заклиниванию
- 1.9 Формирование паттерна
- 1.10 Эффект бразильского ореха
- 1.11 Формирование поверхностных и объемных узоров
- 1.12 Кристаллизация гранул
- 1.13 Образование песчаной ряби, дюн и пластов
- 1.14 Акустические эффекты
- 1.15 Гранулирование
- 1.16 Кристаллизация гранулированных материалов
- 1.17 Компьютерное моделирование гранулированных материалов
- 1.18 Дополнительные термины и ссылки
- 1.19 Полный текст статьи:
- 2 Гранулированный материал – Википедия
Гранулированный материал
-
Фазы и фазовые переходы
- Фазы: твердый, жидкость, газ, плазма, конденсат Бозе-Эйнштейна, фермионный конденсат, ферми-газ, ферми-жидкость, сверхтвердый, сверхтекучесть, жидкость Латтингера, временной кристалл
- Фазовые переходы: QCP (контроль качества), структура электронного диапазона, плазма, изолятор, изолятор Мотта, полупроводник, полуметалл, проводник, сверхпроводник, термоэлектрический, пьезоэлектрический, сегнетоэлектрик, топологический изолятор, полупроводник без спиновых щелей, квантовый эффект Холла, вращающийся эффект Холла, эффект Кондо, диамагнетик, супердиамагнетик, парамагнетик, суперпарамагнетик, ферромагнетик, антиферромагнетик-метамагнетик, вращающееся стекло, фонон, экситон, плазмон, поляритон, полярон, магнон, ротон
-
Гранулированные материалы
- Гранулированный материал: конгломерат дискретных твердых макроскопических частиц, характеризующийся потерей энергии при каждом взаимодействии частиц
- Примеры: снег, орехи, уголь, песок, рис, кофе, кукурузные хлопья, соль, шарики от подшипников
- Исследования: восходят к Шарлю-Огюстену де Кулону, закон трения, коммерческая значимость в фармацевтической промышленности, сельском хозяйстве и производстве энергии
- Порошки: особый класс гранулированных материалов с малым размером частиц, более когезивные и легче суспендируемые в газе
-
Статическое поведение
- Закон кулоновского трения: сила трения пропорциональна нормальному давлению, коэффициент статического трения больше коэффициента кинетического трения
- Эффект Янссена: давление в вертикальном цилиндре не зависит от высоты заполнения, давление описывается законом, учитывающим насыщение
- Соотношение напряжения и дилатансии по Роу: влияние дилатансии на прочность при сдвиге, взаимосвязь между напряжением и дилатансией
-
Гранулированные газы
- Переход в газообразное состояние при сильном измельчении, контакты между зернами становятся редкими
-
Температура гранул
- Температура гранул определяется среднеквадратичным значением колебаний скорости движения гранул.
- Гранулированные материалы склонны к кластеризации из-за диссипативных столкновений.
-
Модель Улама
- Модель Улама описывает эволюцию энергии частиц в системе.
- Энергия частиц изменяется случайным образом при столкновениях.
-
Распределение энергии
- Распределение энергии можно определить через функцию, генерирующую момент.
- Функция генерирует момент, используя преобразование Лапласа.
-
Переход к заклиниванию
- Гранулированные системы подвержены заеданию, что рассматривается как термодинамический фазовый переход.
- Переход контролируется температурой, объемной долей и напряжением сдвига.
-
Формирование паттерна
- Возбужденное гранулированное вещество формирует различные паттерны.
- Примеры включают перемешивание и разделение зерен под действием вибрации и потока.
-
Эффект бразильского ореха
- Бразильские орехи поднимаются на поверхность при встряхивании пакета со смесью орехов
- Крупные ингредиенты застревают при опускании и остаются на вершине
-
Формирование поверхностных и объемных узоров
- В вибрирующих зернистых слоях формируются полосы, квадраты и шестиугольники
- Эти узоры формируются осциллонами
-
Кристаллизация гранул
- Переход от случайной упаковки к упорядоченной упаковке
- Наблюдается в гранулированных материалах с узким распределением по размерам
-
Образование песчаной ряби, дюн и пластов
- Компьютерное моделирование воспроизводит некоторые модели поведения
- Существуют пошаговый и управляемый событиями подходы к моделированию
-
Акустические эффекты
- Песок на пляжах издает скрип при ходьбе
- Пустынные дюны вздымаются при сходе лавин
- Гранулированные материалы издают громкое акустическое излучение при выгрузке
-
Гранулирование
- Первичные частицы порошка слипаются, образуя гранулы
-
Кристаллизация гранулированных материалов
- Кристаллизация происходит при внешнем воздействии
- Упорядочение происходит в периодически сдвигаемых и вибрирующих гранулах
- Компьютерное моделирование показывает, что гомогенная кристаллизация происходит при определенной объемной доле
-
Компьютерное моделирование гранулированных материалов
- Методы моделирования включают статистические методы и алгоритмы задания уровня
- Обзор методов доступен в Tahmasebi и других (2017)
-
Дополнительные термины и ссылки
- Заполнитель, хрупкая материя, случайный близкий набор, разжижение почвы, металлический порошок, твердые частицы, паста, μ(I) реология, дилатансия
- Рекомендации и внешние ссылки