Kavicsok méreteloszlásának vizsgálata analitikus és numerikus módszerekkel
A kavicsok legtöbbször hegyekben keletkeznek valamilyen fragmentációs folyamatban. A keletkezett darabok általában szögletesek és méreteloszlásuk széles. Utána a folyók, illetve tengerpartokon a hullámok ezeket a fragmenseket egymáshoz ütögetve koptatja, melynek eredményeként a kavicsok simák, gömbölyűek és legtöbbször hasonló méretűek lesznek[1], azonban vannak partok, ahol megmarad a széles méreteloszlás. Ezen kívül találhatók olyan helyek, ahol a nagyjából azonos méretű kavicsok között akár 10-szer nagyobb méretűek is előfordulnak. Az egész kopási folyamat iszonyatosan bonyolult, a kavicsok alakjának időfejlődése nem triviális, de ugyanígy nem ismert, hogy pontosan milyen folyamatok hatnak a méretükre[2].
Dolgozatomban csak a probléma második felével, azaz a méreteloszlással fogok foglalkozni. Azt vizsgálom, hogy bináris kavics ütközések hatására hogyan változik meg a méreteloszlás. Ezt nagyban befolyásolja a szemcsék ütközési statisztikája és a dinamikai folyamat ami a kavicsokat ütközteti. Mivel ez sokféle lehet és nehéz is pontosan figyelembe venni, dolgozatomban megvizsgáltam többféle ütközési függvényt, más néven kernelt és azok hatását.
Néhány kernel esetén analitikusan le lehet írni az eloszlás változását, más esetekben csak azt tudjuk vizsgálni, hogy mi a feltétele a visszamaradó kavicsok előfordulásának. A rendszert vizsgáltam numerikus szimulációval, amely során különböző megoldási módszereknek az eloszlásra vett hatását kutattam.
[1] G. Domokos. and G. W. Gibbons: The evolution of pebble size and shape in space and time, P. Roy. Soc. A, 468, 3059–3079, 2012.
[2] A. A. Sipos, G. Domokos, J. Török: Particle size dynamics in abrading pebble populations
Earth Surface Dynamics 9 (2), 235-251
szerző
-
Sárossi Balázs
Fizika alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Török János
Docens, Elméleti Fizika Tanszék
