| 基于COMSOL模型的黑土农耕地剖面冻结水热耦合分析 |
| |
| 引用本文： | 蒋瑶钰,王彬,陈祖明,王文刚.基于COMSOL模型的黑土农耕地剖面冻结水热耦合分析[J].水土保持学报,2023,37(6):187-193. |
| |
| 作者姓名： | 蒋瑶钰 王彬 陈祖明 王文刚 |
| |
| 作者单位： | 北京林业大学水土保持学院, 北京 100083 |
| |
| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(41977060) |
| |
| 摘 要： | 为量化分析典型黑土农耕地在冻结过程中的剖面水热耦合特征，以东北典型黑土区耕层土壤为研究对象，通过室内单土柱模拟试验，并结合COMSOL Multiphysics模型PDE模块，实现黑土冻结过程中温度场与水分场的耦合求解。结果表明：(1)COMSOL模型可实现黑土剖面冻结过程的水热耦合分析，温度场(R2=0.83,RMSE=0.91℃)与水分场拟合效果(R2=0.88,RMSE=0.02 cm/cm3)均较好，可满足拟合精度需要；(2)黑土农耕地剖面温度的变化速率呈先快速冷却后缓慢趋于稳定的变化趋势，且越接近冷端，土壤温度下降至稳定阶段的速率越快；(3)黑土农耕地剖面水分场在冻结过程中呈明显的水分重分布现象，且在冻结峰面呈现暖端聚集速率快0.000 93～0.001 00 cm/(cm3·h)]而冷端反之0.000 34～0.000 42 cm/(cm3·h)]的冰晶聚集现象。研究结果可为黑土冻结水热运移规律分析提供技术支持，并为黑土冻融—水力复合侵蚀机理研究和剖面水热动态模...
|
| 关 键 词： | 水热耦合 温度场 水分场 冻融侵蚀 |
| 收稿时间： | 2023/4/28 0:00:00 |
Hydrothermal Coupling Analysis of Freezing Process of Black Soil Farmland Profile Based on COMSOL Model |
| |
| JIANG Yaoyu,WANG Bin,CHEN Zuming,WANG Wengang.Hydrothermal Coupling Analysis of Freezing Process of Black Soil Farmland Profile Based on COMSOL Model[J].Journal of Soil and Water Conservation,2023,37(6):187-193. |
| |
| Authors: | JIANG Yaoyu WANG Bin CHEN Zuming WANG Wengang |
| |
| Institution: | School of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, Beijing 100083 |
| |
| Abstract: | |
| |
| Keywords: | hydro-thermal coupling temperature field moisture field freeze-thaw erosion |
|
| 点击此处可从《水土保持学报》浏览原始摘要信息 |
| 点击此处可从《水土保持学报》下载免费的PDF全文 |
|
