การศึกษาพฤติกรรมการกองทับถมเนื่องจากการไหลของวัสดุเม็ดแห้ง: กรณีใช้แบบจำลองในห้องปฏิบัติการและแบบจำลองเชิงตัวเลข DEM

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอการศึกษาเบื้องต้นเกี่ยวกับพฤติกรรมการไหลและการทับถมของวัสดุเม็ดแห้ง โดยการทดลองในห้องปฏิบัติการร่วมกับแบบจำลองเชิงตัวเลข Discrete Element Method (DEM) ซึ่งเป็นเทคนิคเชิงตัวเลขที่ใช้ในการจำลองพฤติกรรมและการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่เป็นวัสดุเม็ด วัสดุที่ใช้ในการทดลองประกอบด้วยส่วนผสมของกรวดขนาดใหญ่และกรวดละเอียดที่มีขนาดแตกต่างกัน และอัตราส่วนผสมต่างกัน โดยตั้งค่าความลาดชันในการทดลองที่ 25 30 และ 35 องศา เพื่อวิเคราะห์ผลกระทบของอัตราส่วนวัสดุและความลาดชันต่อการกระจายตัวของวัสดุ รวมถึงความถูกต้องของแบบจำลองเชิงตัวเลข DEM จากการศึกษาพบว่า ความชันมีผลโดยตรงต่อการกระจายตัวของวัสดุ โดยความชันที่สูงขึ้นทำให้วัสดุแผ่ขยายในพื้นที่กว้างขึ้น เนื่องจากพลังงานจลน์ที่เพิ่มขึ้น ขนาดอนุภาคมีผลต่อการไหลและการแผ่กระจาย โดยวัสดุที่มีอนุภาคเล็กกว่ามีการกระจายตัวและแผ่ขยายได้ดีกว่าอนุภาคขนาดใหญ่ และแบบจำลองเชิงตัวเลข DEM สามารถทำนายพฤติกรรมการไหลได้ใกล้เคียงกับผลการทดลองจริง โดยที่ค่าร้อยละความแตกต่างเฉลี่ย (Relative Error) เท่ากับ 12.35  และค่า R² ของพื้นที่การแผ่กระจายจากการทดลองในห้องในห้องปฏิบัติการกับแบบจำลองเชิงตัวเลข DEM เท่ากับ 0.9808 ผลการศึกษานี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการออกแบบโครงสร้างวิศวกรรมเพื่อป้องกันและบรรเทาภัยจากดินโคลนถล่มหรือเศษวัสดุธรณีไหลได้อย่างเหมาะสม