Convective flow of granular masses under vertical vibrations

Abstract
We report an experimental study of the convective motion generated in a horizontal layer of solid particles under vertical vibrations. This convective flow occurs beyond a critical acceleration and a heap with a constant slope is generated. We show that the relevant mechanisms are the fluidization of the particles that results from their motion in the surrounding fluid, and the asymmetry between the ascending and descending motions that results from the existence of two regions of different packing structure.

Résumé
Nous présentons une étude expérimentale de l'écoulement convectif induit au sein d'une couche horizontale de matière en grains soumise à un mouvement vibratoire vertical. Cet écoulement se développe au-delà d'un seuil critique de l'accélération imposée, et un tas se forme spontanément. Nous montrons que les mécanismes essentiels impliqués sont la fluidisation de la couche de grains, qui résulte de son mouvement dans le fluide environant, et la dissymétrie entre les mouvements ascendants et descendants, qui résulte des différences de compacité au sein du matériau granulaire.