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论文类型：期刊论文

发表时间：2015-01-01

发表刊物：热科学与技术

收录刊物：PKU、ISTIC、CSCD

卷号：14

期号：6

页面范围：445-455

ISSN号：1671-8097

关键字：多孔介质; 格子Boltzmann方法; 孔隙尺度; 渗流与传热

摘要：利用随机多孔介质生成算法重构了与真实土壤外貌相近的多孔介质几何结构。通过引入不可压耦合双分布格子Boltzmann模型(lattice
   Boltzmann
   model,LBM)对孔隙尺度下单相饱和土壤渗流和传热进行了模拟。着重讨论了不同渗流压差、孔隙率、土壤固体颗粒尺寸分布对流动与传热的影响。结果表
   明:土壤渗流速度与渗流压差呈线性单调递增关系,平均温度随渗流压差增加而增大,但温升速率逐渐减缓;当孔隙率增大时,渗流速度增加,且当孔隙率大于0.
   58时,对流传热作用迅速增强,土壤温升速率显著加快;对于相同孔隙率,当土壤固相颗粒尺寸较大时,流动出现典型优先流效应;随着土壤固相颗粒尺寸减小,
   土壤温度变化逐渐趋于平缓,平均温度降低。