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颗粒物质在我们的日常生活中普遍存在,但是由于颗粒体系的复杂性,人们对于颗粒之间的相互作用特性还是不够清楚。诸如转筒中不同颗粒体系的分聚与混合、振动颗粒床上所出现的三明治现象、巴西果效应等等,到目前为止,人们只能从实验上观察到一些现象,并不能从理论上给予很好的解释。但是这些现象在工业、运输、医药、建筑等行业经常遇到,因此对于颗粒物质的研究是非常重要的。 本文研究了二元颗粒在圆形混合器和非圆形混合器中的分聚与混合。在圆形混合器中发现填充率和转速是影响分聚效应的两个主要因素。当填充率一定时,转速越大,颗粒分聚越明显,达到临界值时,分聚破坏;当转速一定时,填充率越小,分聚越明显。通过对实验现象进行理论分析与模拟,发现三者符合较好。在非圆形混合器中,我们发现填充率、转速、几何效应影响分聚模式。通过理论分析,发现颗粒流层的长度和厚度周期变化,并且在正方形混合器中流层的厚度是不连续变化,在椭圆混合器中流层的厚度是连续变化。这种流层厚度的连续变化与不连续变化导致了不同的分聚模式。为了分析混合,我们在两种混合器中分别示踪其中一个颗粒的运动,发现示踪颗粒的轨迹在流层的下游有明显不同的现象。最后对于描述两种颗粒的分聚程度,引入分聚指数。