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Pattern formation in wet granular matter under vertical vibrations

DOI zum Zitieren dieses Dokuments: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.92.012202
URN zum Zitieren dieses Dokuments: urn:nbn:de:bvb:703-epub-3937-6

Titelangaben

Butzhammer, Lorenz ; Völkel, Simeon ; Rehberg, Ingo ; Huang, Kai:
Pattern formation in wet granular matter under vertical vibrations.
In: Physical Review E. Bd. 92 (2015) Heft 1 . - Art.Nr. 012202.
ISSN 1550-2376
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.92.012202

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Abstract

Experiments on a thin layer of cohesive wet granular matter under vertical vibrations reveal kink-separated domains that collide with the container at different phases. Due to the strong cohesion arising from the formation of liquid bridges between adjacent particles, the domains move collectively upon vibrations. Depending on the periodicity of this collective motion, the kink fronts may propagate, couple with each other, and form rotating spiral patterns in the case of period tripling or stay as standing wave patterns in the case of period doubling. Moreover, both patterns may coexist with granular “gas bubbles”—phase separation into a liquidlike and a gaslike state. Stability diagrams for the instabilities measured with various granular layer mass m and container height H are presented. The onsets for both types of patterns and their dependency on m and H can be quantitatively captured with a model considering the granular layer as a single particle colliding completely inelastically with the container.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Keywords: Pattern formation; Granular flow: mixing, segregation and stratification.
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Lehrstuhl Experimentalphysik V > Lehrstuhl Experimentalphysik V - Univ.-Prof. Dr. Ingo Rehberg
Profilfelder > Advanced Fields > Nichtlineare Dynamik
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Lehrstuhl Experimentalphysik V
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-3937-6
Eingestellt am: 21 Jan 2019 13:42
Letzte Änderung: 21 Jan 2019 13:42
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/3937

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