等価転がり摩擦係数を用いた不規則な形状粒子群に対するDEMシミュレーション

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概要

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粉体挙動に大きな影響を与える粒子形状を離散要素法（DEM）シミュレーションに取り込むために，転がり摩擦に着目し，球形要素を用いて経済的に粒子形状の効果を表現する方法を提案した．まず，傾斜部を持つ平板上を転動する多角柱の挙動から転がり摩擦係数が粒子形状に関する係数と回転速度の関数で与えられることを明らかにし，円柱要素を用いたDEMシミュレーションにより多角柱の挙動を再現した．また，この粒子形状と転がり摩擦係数の関係を任意の物質へ適用する換算法を明らかにした．つづいて，輪郭フーリエ変換を用いて不規則形状粒子の形状の等価多角形数を求め，転がり摩擦係数を得た．傾斜樋上における不規則形状粒子群の流動挙動の実験およびシミュレーションの結果は良好な一致を示し，提案した形状表現法およびその形状から求める粒子群の等価転がり摩擦係数の信頼性を確認した．
社団法人　化学工学会の論文
2010-03-20

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