颗粒分选普遍存在于由不同粒径组成的泥石流中,其中粗大颗粒更多地聚集在自由表面,而相对细小的颗粒则集中在底部,这种现象被称为泥石流的逆分选,它是泥石流运动-堆积过程中的一个突出特征,并对整个流动的动力学特性具有重要影响。颗粒分选已在干颗粒流（碎屑流）中得到了广泛地研究,其中忽略了颗粒间隙的流体对颗粒分选的过程产生的影响。而在泥石流中,颗粒间隙中充满了流体（泥浆体）,固相和液相之间的相互作用非常强烈,因此可能会影响分选行为,具体取决于固-液混合物的材料特性。本文致力于研究泥石流（颗粒-流体混合流体）中的颗粒分选机理,特别是微观力学机制以及在不同流体环境中流体-颗粒间相互作用对颗粒流的局部流变学的影响。基于此,我们采用流-固耦合的方法（离散元法DEM耦合计算流体动力学CFD,CFD-DEM）进行了大量的两相流数值模拟研究。在重力作用下的两种粒径组成的颗粒流沿着粗糙面完全浸没在流体环境中,数值模拟结果表明,流体主要以两种方式影响分选,浮力减小了将大颗粒推向表面所需的颗粒接触力,而垂直于基底的粘滞阻力可以忽略不计,即使黏度很高,也不会直接阻碍大颗粒的向上运动。相反,沿着颗粒流相反的流向作用的粘滞阻力引起不均匀流动分布的形成,例如沿着流体的深度方向局部剪切速率降低,这种局部剪切力的降低导致颗粒分选的减弱。通过粘-惯性模型定义了在各种环境流体粘度（即从空气到水、泥浆）中的颗粒流的流变性,该模型可以反映颗粒的惯性和粘性耗散对其运动的影响。通过考虑颗粒的不同粒径将该模型进行改进,推广至含有两种粒径的混合物中。此外,模拟结果显示,具有不同粒径的混合物的局部有效摩擦力和体积分数可以从单一粒径的颗粒流的流变学中近似得出,而有效体积摩擦力与竖向分选的过程和状态无关。在剪切率和围压的控制下,结合流向速度反馈,通过观察平面剪切流的几何形态,可以看出流体粘度和密度对分选的影响和非均匀流中流变性的影响无关。粘度对分选的影响分为两种形态,在低粘度情况下,除非颗粒和流体的相对密度或内在条件发生变化,否则颗粒分选不取决于粘度,并且保持常数。当流体具有高粘度时,颗粒分选随着粘度呈线性变化。当流体的密度接近颗粒的密度时,由于浮力而导致颗粒分选减弱。粘性作用主要通过降低颗粒运动来实现,自由运动受到的粘滞阻力抑制了它们在混合物中的渗透和迁移的能力。总体而言,流体的作用可以总结为一套经验的尺度关系来预测在不同流态下的分选速度。