Pore-scale study on shear rheology of wet granular materials
Notice bibliographique
Résumé
We study pore-scale rheological phenomena in two-dimensional sheared wet granular materials. Simulations use a coupled cascaded lattice Boltzmann and discrete element method, to model the liquid–gas multiphase flows and multiple-solid-particle dynamics, respectively. The wet granular material is prepared by first filling a rectangular domain with solid particles and then partially filling the pores between the particles with the liquid phase. The material is then sheared based on standard Couette flow configuration, i.e., with lid-driven velocities U and -U on the top and bottom walls, respectively. The simulations show that the apparent viscosity of the system attains a minimum when the material is wet but not fully saturated, i.e., at a saturation of ∼0.10. Such an observation is coherent both for materials composed of monodisperse and polydisperse particles. Interestingly, this observation coincides with the experimental finding of the decrease in sliding friction on sand by adding a small amount of water. The underlying mechanism is elucidated based on the pore-scale study of liquid patch dynamics. It is shown that, with increasing liquid saturation, the rheology of the wet granular materials is affected by two competing effects: (i) a larger number of liquid patches appear leading to fluidization of the system and (ii) larger patches are formed, clogging the flow. The minimum apparent viscosity saturation of ∼0.10 coincides with the maximum of the product of the two factors: the number of liquid patches and ratio between the system height and largest patch height.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».