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太阳辐照下湿分分层土壤热湿传输的非稳态数值模拟
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建立描述存在干饱和层时的土壤热湿传递数学模型,并就自然环境和恒定太阳辐照下两种情况下进行数值模拟,获得不同环境条件下土壤中温度和湿分分布以及水分蒸发的动态特性,分析干饱和土壤层对土壤热湿迁移与水分蒸发以及温度对土壤湿分传输的影响。并且通过计算,可以得出以前结论:
1. 建立了描述存在湿分分层的土壤热、湿传递的数学模型,数值模拟了自然环境和恒定环境下土壤中热、湿迁移规律和水分蒸发的动态特征; 2. 形成干饱和土壤层后,水分蒸发锋面下移至干饱和层与非饱和层界面处,水分蒸发减弱,土壤温度升高,干饱和层增长缓慢; 3. 在自然环境下,土壤温度、温度梯度呈周期性变化,但其方向昼夜相反。受其影响,土壤水分含量在夜间会出现略有增加的现象。土壤内部的水分蒸发和冷凝在一天内交替发生,并且随着温度梯度的增大,水分的蒸发和冷凝明显加剧。
文/刘炳成 刘伟 范伟武 华中科技大学能源与动力工程学院 电话:027-87542418
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