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Experimental determination of the concentration Probability Density Function for a saltating particle layer - 01/01/05

Doi : 10.1016/j.crme.2005.10.017 
XiaoHang Zhang a, b, HongTao Wang c, ZhiBao Dong c, Michel Ayrault b,
a Turbulence Laboratory, Department of Engineering Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084, China 
b Laboratoire de mécanique des fluides et dʼacoustique, UMR CNRS 5509, ECL, 69131 Ecully, France 
c Key Laboratory of Desert and Desertification, CAREERI, CAS, Lanzhou Gansu 730000, China 

Corresponding author.

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Abstract

A horizontal saltation layer of glass particles in air was investigated experimentally in a wind tunnel. Particle concentrations are measured by light scattering diffusion and image processing and all the statistical characteristics were evaluated and thus the probability density function. Our experimental results confirm that the mean concentration decreases exponentially with height, the mean Eulerian dispersion height H being a characteristic lengthscale and that the instantaneous concentration distribution   is a random variable following quite well a lognormal distribution. To cite this article: X. Zhang et al., C. R. Mecanique 334 (2006).

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

La dispersion de particules de verre en mouvement de saltation à lʼintérieur dʼune couche limite turbulente est étudiée expérimentalement. Les concentrations ont été déterminées par diffusion de la lumière et analyse dʼimages. Certaines caractéristiques statistiques ont été mesurées telles les concentrations moyennes, les différents moments statistiques ainsi que les densités de probabilité. Les résultats expérimentaux confirment que la concentration moyenne décroît exponentiellement avec la hauteur, la hauteur moyenne de dispersion eulérienne H étant une échelle de longueur caractéristique. On montre en plus que la distribution de concentration instantanée   est une variable aléatoire qui suit une loi de distribution Lognormale. Pour citer cet article : X. Zhang et al., C. R. Mecanique 334 (2006).

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Keywords : Granular media, Turbulence, Saltation, Dispersion, Solid particles

Mots-clés : Milieux granulaires, Turbulence, Saltation, Dispersion, Particules solides


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Vol 334 - N° 1

P. 13-18 - janvier 2006 Retour au numéro
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  • Measuring stress intensity factors with a camera: Integrated digital image correlation (I-DIC)
  • François Hild, Stéphane Roux
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  • Influence of capillary effects on strength of non-saturated porous media
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