近期，课题组博士生张承全（导师：高军教授）将关于堆积速率对圆柱颗粒随机松散堆积空隙率的定量影响及其机制解释的研究成果发表在Powder Technology（Q1，IF：4.142）。

      DOI：https://doi.org/10.1016/j.powtec.2021.03.027

  圆柱颗粒堆积空隙率对于吸附、燃料燃烧、干燥、催化反应等过程涉及的传热传质和阻力特性的影响很大。因此本文采用实验方法研究了圆柱颗粒堆积速率对随机松散堆积空隙率的影响并建立了基于颗粒堆积速度的圆柱颗粒随机堆积空隙率预测模型，随后以该实验数据验证了DEM模型，然后以DEM获取了圆柱颗粒随机松散堆积的内部结构，探索了颗粒堆积速率对圆柱颗粒随机松散堆积空隙率的影响机制。根据上述工作得出如下结论：1）对一种确定的圆柱颗粒，当堆积速率小于临界堆积速率时，圆柱颗粒随机松散堆积的空隙率随堆积速度增加而增加，当堆积速率大于等于临界堆积速率时，空隙率不再随堆积速率变化；2）基于堆积速率，建立了不锈钢圆柱颗粒随机松散堆积空隙率的预测模型；3）根据DEM模拟结果发现当堆积速度增大时，得到较大的倾斜角，这是因为圆柱颗粒来不及平躺就和上层颗粒接触形成桥架，从而造成空隙率增加。

图1.实验装置与填充过程:(a)堆积开始;(b)快速堆积;(c)慢速堆积;(d)堆积结束.

图2. 堆积速率与空隙率的关系图: (a) AR=2; (b)AR=5; (c)AR=8.

图3. 圆柱颗粒堆积实验与DEM结果对比图

图4. 不同填充时间下的倾斜角、配位数分布规律