Physik granularer Lawinen

Abstract

Granulare Lawinen sind fluidartige, durch die Schwerkraft angetriebene Strömungen einer relativ kompakten Menge von festen Partikeln; sie sind ein häufiges Phänomen unseres Alltags und unserer Umwelt und treten überall dort auf, wo oberflächlich gelagertes Granulat instabil wird. Ihre Bewegung wird in hohem Maße durch die Partikelstöße am Leben erhalten und ist in vielen Situationen durch das wiederholte Stoppen und Wiederanfahren ( Intermittenz ) verantwortlich für in Schüttungen auftretende Korngrößentrennung und Strukturbildung. Man unterscheidet zwei dynamische Regimes: Fluktuieren die Teilchengeschwindigkeiten nur moderat, so tritt Intermittenz der Prozeßabläufe und Ordnung sowie Struktur der Schüttungen auf. Starke Fluktuationen hingegen glätten die globalen Prozesse, beseitigen die Intermittenz und geben Anlaß zu Chaos in der Struktur.