近期，课题组博士后张承全（导师：高军教授）将关于圆柱颗粒随机松散堆积空隙率特新的研究成果发表在Particuology。

DOI：https://doi.org/10.1016/j.partic.2021.04.011

颗粒堆积广泛应用于有机污染物吸附、催化反应、生物质燃烧和核反应堆冷却等领域。由于形状的复杂性，关于圆柱形颗粒堆积空隙率的研究并不像球形颗粒那样彻底。本研究通过实验和模拟研究了堆积速率、材料性质和圆柱尺寸对颗粒堆积空隙率的影响。通过CT（计算机断层扫描）获得的颗粒堆积内部结构验证DEM（离散元方法）。基于空隙率与堆积率之间的对数相关性，提出了一种预测圆柱形颗粒空隙率的巧妙框架，衍生出两个中间系数。通过将中间系数与材料性质和圆柱球形度相关联，建立了一种新的空隙率预测模型，其R²值为0.996。在本研究中最终发现圆柱颗粒在随机松散堆积下的空隙率的机制。

图1 圆柱颗粒空隙率与堆积速率的关系

图2 圆柱颗粒空隙率预测模型框架

图3 圆柱颗粒空隙率与材料物性参数的关系

图4 圆柱颗粒空隙率与球形度的关系

图5 圆柱颗粒空隙率预测模型验证