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准稳态含液稠密颗粒流的内部流动结构和动力学特征

颗粒物质；倾斜水槽；稠密颗粒流

含液稠密颗粒流是自然界以及工业界常见的流动过程，研究其流动特征及流变关系对于深入研究此类流动具有重要意义。本文实验研究了含液稠密颗粒物质在倾斜水槽中的准稳态流动过程，实验基于折射率匹配技术，将颗粒和液体折射率相匹配来得到近乎透明的稠密颗粒物质，利用激光诱导荧光以及高速摄影得到了流动过程中的内部流动图像，并通过图像处理手段得到了速度、剪切率、颗粒温度、体积分数等内部流动结构。同时在流动底板上集成了三维力传感器和孔压传感器，结合内部流动信息研究了流动的动力学特征。本文所得到的内部流动状态减弱了侧壁对流动的影响，更贴近真实流动状态下的流动特征，有望为发展含液稠密颗粒流流变关系提供新发现。