三维漏斗中颗粒物质堵塞问题的数值实验研究

摘要：

对于工程和实验中使用漏斗颗粒流而言,连续稳定的流量是必要的.当漏斗口较小时,很容易发生堵塞行为.堵塞现象对于交通流、疏散问题等也具有重要的意义.前人主要使用扰动的方法破坏漏斗中已有的堵塞,以便引起下一次堵塞,加快实验进程.本文利用自主开发的基于GPU(graphics processing unit)的密集颗粒流模拟程序,主要研究当三维漏斗开口打开后的第一次堵塞行为,不再引入扰动.详细讨论了漏斗开口尺寸、漏斗锥角等几何参数对坍塌规模的影响.发现对于坍塌规模的概率分布符合前人的研究结果,可以分为两部分:峰的左边呈幂函数上升形式,峰的右边呈指数衰减趋势.对于漏斗开口尺寸和漏斗锥角而言,均存在一个临界值使得堵塞不再发生.

关键词：GPU模拟、三维漏斗流、堵塞、临界值

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资助基金：国际热核聚变实验堆ITER计划专项 批准号: 2014GB104002 和国家自然科学基金 批准号: 11605264 资助的课题.Project supported by the National Magnetic Confinement Fusion Science Program of ChinaGrant 2014GB104002;National Natural Science Foundation of ChinaGrant 11605264

在线出版日期：2018-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：125-131