斜面上颗粒物质冲击力的实验研究

赵 振 胡 林 余幼胜 王星云 庚振凯

（贵州大学理学院，贵州 贵阳 550025）

斜面上颗粒物质冲击力的实验研究

赵 振 胡 林 余幼胜 王星云 庚振凯

（贵州大学理学院，贵州 贵阳 550025）

通过实验研究了颗粒在斜面上的流动现象，考察了同一倾角下，颗粒流动产生的冲击力F与颗粒直径D和滑移距离L的关系，并给出了在垂直于颗粒流动方向的横截面上，饱和冲击力Fb的分布.

颗粒流；冲击力；颗粒直径；滑移距离；颗粒介质表面分布

1 引言

颗粒物质是指尺度大于1μm的大量固体颗粒的集合体，在日常生活及工业生产和交通运输中普遍存在［1］，比如煤、矿石、化肥等.颗粒在斜面上的流动是许多工业过程的重要组成部分，如颗粒在斜槽中的输运，在旋转机械中的粉碎、干燥，以及在料仓中的填充堆积等，都与其在斜面上的流动行为有着密切的关系.颗粒在斜面上的流动行为也广泛存在于自然界中，尤其是近些年来地球上频频发生的地震、雪崩、泥石流、滑坡等自然灾害，给人们的生命安全和经济财产造成了巨大的损失，在这些灾害过程中，颗粒流的冲击是造成破坏的主要因素.因此，研究颗粒流在斜面上的运动行为，有助于帮助人们认识这类冲击现象，增进人们对自然灾害的形成、演化和致灾机理的认识以及预报调控水平，具有重要的科学意义和现实意义.

进入21世纪以来，物理学界加强了对颗粒物质斜槽流的实验研究.很多研究人员通过不同的实验方法和研究手段，从多方面对颗粒物质在斜面上的流动开展研究.陈洪凯等人［2］通过建立泥石流冲击试验模型研究了沟谷泥石流冲击荷载的变化规律，并初步建立了泥石流中固液分相冲击力计算方法［3～5］；……