火山喷发是如何发生的?研究称与沙子流动有关

发布时间: 2019-04-24 08:23:04 来源: 参考消息 栏目: 国际新闻 点击: 422

原标题:火山喷发是如何发生的?研究人员:与沙子的流动有关参考消息网4月24日报道外媒称,美国《国家科学院学报》月刊22日...

原标题:火山喷发是如何发生的?研究人员:与沙子的流动有关

参考消息网4月24日报道 外媒称,美国《国家科学院学报》月刊22日刊发的一项研究指出,研究人员证明了两种类型的沙子与液体相似的表现,这有助于更好地了解山体滑坡和火山喷发等地质过程,并为新医药的研制打开了大门。

据埃菲社4月22日报道,沙子和化学反应中使用的催化剂等颗粒材料的流动,构成了大量自然现象,例如雪崩和火山喷发等,不少工业过程如制药和碳捕获等也与此过程有关。

研究作者指出,虽然在沙丘、雪崩和流沙的运动中,粒状物质的运动和混合往往表现出与液体“惊人的相似性”,但是粒状物质流动的基本物理学并不像液体流动那样好理解。

报道称,现在,哥伦比亚大学化学工程教授克里斯·博伊斯的最新发现,解释了不同密度的粒状颗粒引力不稳定性的新理论,这种不稳定是由气体流通机制导致的,这种机制在液体流动过程中并不常见。

博伊斯的研究小组意外观察到沙子类似于瑞利-泰勒不稳定性(RT)的不稳定性,瑞利-泰勒不稳定性是指高密度流体被低密度流体加速时产生的不稳定性。

瑞利-泰勒不稳定性是由两种不能混合的不同密度的流体(例如油和水)相互作用产生的,较轻流体会出现在较重流体的另一边,科学家没有在两种干性粒状材料混合时看到这种现象。

报道称,这项研究首次证明,当两种类型的沙子受到垂直振动并有上升气流时,较轻的沙子就会形成“气泡”,气泡通过较重的沙子上升。

该团队发现,正如空气泡和油因为比水轻、不想与水混合,因此会在水中上升一样,轻沙的气泡会通过较重的沙子上升。

“我们相信我们的发现具有变革性。我们发现了一种与最新流体机械不稳定性相似的粒状不稳定性”,博伊斯说。

研究人员认为,这一发现可以解释矿床沉积的地质构造和过程,可用于研发能源、建筑和制药行业的粉尘加工技术。(编译/王露)

责任编辑:刘德宾 SN222

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