巴格诺尔德数

巴格诺尔德数(,Ba)是在間質性牛頓流體中的,其碰撞應力和黏滯應力之間的比值,最早是由英國地質學家發現。

巴格诺尔德数定義如下:

: \mathrm{Ba}=\frac{\rho d^2 \lambda^{1/2} \dot{\gamma}}{\mu}

其中

  • \rho 為顆粒密度,
  • d 為顆粒直徑,
  • \dot{\gamma} 為剪切速率,
  • \mu 是間質流體的動黏度,
  • \lambda 是線濃度(linear concentration),定義為

: \lambda=\frac{1}{\left(\phi_0 / \phi\right)^{\frac{1}{3}} - 1},

其中

  • \phi 為固體的比例,
  • \phi_0 為固體所可以佔的最大體積比例(約為64%,細節可參考)。

流體的巴格诺尔德数較小(Ba 450)時,流體在「顆粒慣性」(grain-inertia)狀態。這兩個數值之間則為臨界狀態。

巴格诺尔德將直徑一公釐的蠟球懸浮在甘油、水和乙醇的混合物內,放在圓柱形的流變儀中進行實驗。此流變儀可以量測施加在流變儀壁上的剪力以及正向力。巴格诺尔德發現兩種流場形態,分別是巨觀黏性(macro-viscous)和顆粒慣性(grain-inertia)。而透過巴格诺尔德数的值,可以識別是哪一種狀態。

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  • 宾汉流体

參考資料
外部連結
*[https://web.archive.org/web/20061003044100/http://microgravity.grc.nasa.gov/fcarchive/fluids/papers/Hunt/Granular_Material_Flows.htm Granular Material Flows at N.A.S.A]

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