Dilation and flow resistance of granular flows in a rotating drum
Notice bibliographique
Résumé
The flow resistance in granular mass flows can be due to frictional contacts or collisional interactions between particles. For a constant number of particles, the transition from a frictional to a collisional regime is expected to depend on flow velocity and is associated with an increase of volume and a decrease of bulk density, an effect termed dilation. The relation between velocity, dilation and flow resistance is not well understood. Here we present results of steady, non-uniform flows of ceramic beads (d = 4 mm) in a rotating drum, a setup allowing observations and averaging of parameters measured over an extended period of time. We systematically varied flow mass between 12.3 and 49 kg and flow velocity between 0.2 and 1.2 m/s, while continuously measuring basal normal stress and flow depth. Flow resistance was assessed by calculating average bulk shear stress from torque measurements at the axis of the drum as well as from the deviation of the center of mass from the vertical. Additionally, the flows were captured by high-speed video recordings through the transparent side wall. We find bulk densities at the deepest section of the flow decreasing from 1430 kg/m³ at low velocities to 1370 kg/m³ at the highest velocity for the largest flow mass. At the same time flow resistance increased linearly. When the flow mass was reduced, also bulk density decreased, indicating the importance of overburden pressure for dilation. Video recordings revealed that shear is concentrated in depth zones of lower volume fraction. Our results shall contribute to a better understanding of the transition from a frictional to a collisional flow regime and may help to assess the importance of dilation for gravitational mass flows.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».