Relevance of Collisional Flow Mechanism in Dry Granular Flows

Abraham E. Mineneh, Dave H. Chan

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GEO2010 Calgary: 63rd Canadian Geotechnical Conference & 6th Canadian Permafrost Conference

Session: T3-A

ABSTRACT: Experimental studies of dry granular flows on small diameter particles revealed the occurrence of collisional flow mechanism only at low stresses which may imply it has limited relevance in earth's granular flows. However, the mechanism is highly related to particle inertia, and thus both shear rate and particle mass play crucial role in its occurrence. 3D-DEM simulations of plane shear flows conducted here for larger particles showed its importance at higher stresses. Its relevance in debris flows and avalanches are further investigated by assessing a range of values of vertical stress, flow velocity, and particle diameter required for rate-dependent flows.

RÉSUMÉ: Les études expérimentales sur les flux de granulats secs de petits diamètres ont révélé la présence d'un mécanisme de flux par collision pour les faibles efforts verticaux. Ceci peut impliquer une limitation de l'importance de la prise en compte des flux de terre granuleuse. Cependant, le mécanisme est extrêmement dépendant des caractéristiques comme l'inertie, le poids des particules ou encore la vitesse de cisaillement qui jouent un rôle crucial dans la présence de ce phénomène. Une étude 3D DEM sur les surfaces de cisaillement a montré l'importance du phénomène sur les grosses particules soumis à une forte contrainte. En ce qui concerne les flux de débris, et avalanche, une étude plus approfondie a été conduite en supposant une plage de valeur pour l'effort vertical, la vitesse du flux, le diamètre des particules.

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