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颗粒物质在自然界中无处不在,科学家一般将粒径在1微米以上的离散体系定义为颗粒物质。颗粒物质在外力作用和内部应力状况变化时发生的类似于流体的运动状态称为颗粒流[1,2],如雪崩、沙丘演化、泥石流以及散态物料都属于颗粒流[35]。已有大量文献研究讨论过水平滚筒中颗粒流的运动现象及原理,然而目前大部分讨论都是针对球型颗粒进行的。不同的颗粒尺寸及颗粒形状对于颗粒特性有着巨大的影响,在诸如工业回转炉、传送带运输的实际应用中,所加工物料均为不规则颗粒,因而针对于颗粒形状对于其运动特性影响的研究具有深远的现实意义。为了探讨形状对于颗粒运动特性的影响,本文主要借助了动态散斑能见度光谱法（Speckle Visibility Spectroscopy,SVS）与图像分析处理的方法,研究了水平滚筒中粒径为11.5mm的不规则玻璃砂的运动模式,并与同等情况下玻璃珠的运动模式进行了对比,所做研究工作主要包括:1、研究了微观离散颗粒物质力学模型、介观尺度及宏观尺度下颗粒流运动模型,并选择了合适的理论模型进行实验研究;2、深入研究了表征颗粒速度涨落的总体均值的颗粒温度,以及用散斑能见度光谱法测取颗粒温度的原理及实现算法。提出了同时采用两路测量光路的双SVS系统,使得实验可以同时比对不同位置处颗粒温度,并通过互相关算法处理使得两路测量系统得以同步;3、搭建了合适的实验环境,包括水平滚筒、机械机构、双SVS测量系统以及图像处理系统;选择了合适的实验颗粒并使用高精度显微镜结合图像处理研究了其形状尺寸分布特性;4、进行了实验与数据的分析总结,得出不规则颗粒流在水平滚筒中的运动特性:利用散斑对比度光谱法与图像法进行研究,发现玻璃砂的能量耗散在崩塌层下部更剧烈,且崩塌前期存在着周期性的压缩紧实现象;对比了两种测量方法在同一转速下的结果,认为SVS法具有更高时空分辨率,在崩塌参数的测量上更具优势;研究了变转速下玻璃砂崩塌参数的变化趋势,发现崩塌持续时间对转速不敏感,动态崩塌角随转速提升变化较弱。