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颗粒材料的分离具有很强的学术与实际应用价值,其分离行为主要有巴西果(BNE)、反巴西果(RBNE)、三明治构型(SP)等著名实验现象。本文主要介绍大球在颗粒床中的分离行为,目前已经有很多理论与模拟工作对此进行研究,其中有以下几种因素被认为对大球在颗粒床内的运动行为起到了主要作用:振动条件,颗粒尺寸比,颗粒密度比,空气效应,颗粒床内对流。如果这些机制都固定一致,是否就能决定大球的上升与下降的运动行为,为此我们在本文中做了相应的实验验证工作。本文实验研究了在二维振动颗粒床中大球的运动行为。实验中我们选用了五种不同尺寸和密度的背景颗粒材料,通过对所有不同组合的实验过程的拍摄以及实验现象的记录,我们绘制了大球在背景颗粒床中的f Γ相图,还通过软件处理得到了大球在颗粒床中的运动轨迹。实验结果发现,背景颗粒床和大球在满足尺寸比和密度比均相同的条件下,大球在振动条件下表现出了截然相反的实验现象,在圆木柱背景材料中出现了下降现象,而在其他四种背景材料中却出现了上升现象。实验中我们还通过适度轻微地改变颗粒尺寸比和颗粒密度比来确认我们的实验结论是否具有普适性。此外,我们还研究了空气介质、颗粒床内对流、单个大球初始位置的放置三种情况大球在颗粒床中运动行为的影响,实验结果发现,这三种情况下大球在颗粒床中均表现出上述截然相反的运动行为。