土壤冻结水热耦合有限容积模拟研究

• 作者: 周国庆 周扬
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 冻土 水热耦合 有限容积法 温度场 等效热容
• 年，卷（期）: 2010,（3）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 440-446
• 页数: 7页
• 分类号: TU445
• 语种: 中文

摘要

针对土壤一维冻结水热耦合模型的数值模拟,指出现有计算存在收敛性差、引入不必要条件等问题,基于有限容积法,建立了一种全隐计算格式.详细介绍了时间步长选择、特殊节点离散等问题,模拟了石英粉及张掖壤土试样的冻结过程,温度场及水分场的计算值与实验值基本吻合.研究表明:已冻土区水分迁移弱,水分重分布主要发生于未冻土区至冻结锋面,且冻结锋面推进速度对水分迁移影响较大,较显著的水分积累出现在冻结锋面推进缓慢时;试样的导湿能力差异导致对计算参数冰阻抗因子敏感程度不同,石英粉试样导湿能力强,对阻抗因子敏感.忽略水流条件下,水热耦合模型简化后,得到了温度场的等效热容模型,该模型更符合土壤介质的特点,适用于计算低含水率土壤的冻结温度场,而当土壤含水率高,水分流动剧烈时,还应考虑水分迁移对温度场的影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周国庆		125	1307	22.0	29.0
2	周扬		5	50	1.0	5.0