考虑水分迁移及相变对温度场影响的渠道冻胀模型 被引量：27

1

作者 刘月 王正中 +3 位作者 王羿 刘铨鸿 郭瑞 肖旻 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期83-88,共6页

冬季渠基冻土中水分迁移及相变产生的巨大潜热对温度场影响显著,由此,该文建立了考虑水分迁移与相变潜热的渠基土体冻胀模型。模型将冻土视为低温膨胀性材料,将相变潜热作为材料的等效热容加入热传导方程中;根据Clapeyron方程和达西定... 冬季渠基冻土中水分迁移及相变产生的巨大潜热对温度场影响显著,由此,该文建立了考虑水分迁移与相变潜热的渠基土体冻胀模型。模型将冻土视为低温膨胀性材料,将相变潜热作为材料的等效热容加入热传导方程中;根据Clapeyron方程和达西定律建立饱和冻土冻结锋面处水分迁移表达式,并以迁移水相变潜热作为热传导方程热源项;采用COMSOL对模型算例求解,与不考虑相变和水分迁移的模型比较发现:相变作用对渠道温度场和变形场影响较大,考虑相变后,冻深推进缓慢,且冻深减小,衬砌板变形整体减小,较不考虑相变的模拟结果更接近实际情况,验证了本模型的合理性,为寒区工程冻胀设计提供参考。 展开更多

关键词 渠道 冻土 水分 冻胀模型 相变 水分迁移

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冻土力学的研究进展与思考 被引量：57

2

作者 李宁 程国栋 +1 位作者 徐学祖 朱元林 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期95-102,共8页

从冻结土的宏观力学性质，正冻土中的水、热迁移理论，正冻土的水热力耦合模型四个方面分析综述了国内外冻土力学的发展历史、研究现状与我国冻土力学研究中存在的问题，指出：（１）当前冻土力学的研究内容应该从对冻结上的宏观强度与... 从冻结土的宏观力学性质，正冻土中的水、热迁移理论，正冻土的水热力耦合模型四个方面分析综述了国内外冻土力学的发展历史、研究现状与我国冻土力学研究中存在的问题，指出：（１）当前冻土力学的研究内容应该从对冻结上的宏观强度与变形性质向更切合实际工程需要的正冻土、正融土微、细观热、力学耦合性质方面深化；（２）冻土力学的研究思路应该从对土样纯力学量的试验研究向土样组构、级配、含水量、饱和度等土性指标在不同负温下对土样颗粒排列与胶结特性的强度、变形影响机理方面转移；（３）冻土力学的研究对象也应该从室内冻结试验的研究向具有各种不同水热交换边界条件与水热迁移内在规律的冻土体发展。 展开更多

关键词 冻土力学 水热迁移 水热力耦合模型 正冻土 正融土

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饱和冻土水热力耦合模型解析及验证 被引量：23

3

作者 何敏 李宁 刘乃飞 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1858-1865,共8页

在饱和冻土多孔多相介质理论构架的基础上,通过引入Clapeyron方程描述温度梯度对冻结区水分迁移影响,并结合寒区工程的实际特点,对数学耦合模型中的应力平衡方程、连续性方程、能量方程进行了适当的简化,从而建立了实用化的饱和冻土温... 在饱和冻土多孔多相介质理论构架的基础上,通过引入Clapeyron方程描述温度梯度对冻结区水分迁移影响,并结合寒区工程的实际特点,对数学耦合模型中的应力平衡方程、连续性方程、能量方程进行了适当的简化,从而建立了实用化的饱和冻土温度场、水分场、变形场耦合分析的数值模型。据此开发了能够反应各种外因(外载、温度)作用下土体多场耦合机制的有限元分析程序,利用研发的程序对经典试验进行了分析,初步验证了模型及分析程序的可行性与合理性,为模型的工程应用奠定了基础。 展开更多

关键词 冻土 水热力耦合模型 水分迁移 相变

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非饱和土中水分迁移及污染物扩散的离心模拟 被引量：15

4

作者 张建红 劳敏慈 胡黎明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期622-625,共4页

近十年来 ,土工离心机被作为模拟污染物扩散的一个重要手段。但是 ,目前能否采用离心机进行非饱和土中的水分迁移研究尚有争议 ;另外在无机可溶性污染物方面的研究也仅限于对惰性的、土壤吸附能力很低的无机物 (如钠离子 )在土体中的扩... 近十年来 ,土工离心机被作为模拟污染物扩散的一个重要手段。但是 ,目前能否采用离心机进行非饱和土中的水分迁移研究尚有争议 ;另外在无机可溶性污染物方面的研究也仅限于对惰性的、土壤吸附能力很低的无机物 (如钠离子 )在土体中的扩散机理研究。本文选用能够与土颗粒发生较强作用的重金属镉 ,利用土工离心机进行了非饱和土中一维模型的模拟研究 ,分析了非饱和土中含水率的变化和污染物的迁移机理 ,检验采用离心模拟方法研究污染物扩散机理的可行性 ,验证与污染物扩散机理相关的模型相似律。 展开更多

关键词 非饱和土 水分 迁移 污染物 扩散 离心模拟

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非等温入渗条件下土壤中水分运移的解析分析 被引量：11

5

作者 梁冰 刘晓丽 薛强 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2002年第6期741-744,共4页

基于多孔介质渗流力学-热力学理论,建立了非等温条件下土壤中水-热耦合迁移的数学模型,并运用分离变量法和拉普拉斯(Laplace)变换对模型进行解析求解;通过算例分析,表明温度对非饱和土壤中水分迁移的影响。本文所得结果及结论,对于农田... 基于多孔介质渗流力学-热力学理论,建立了非等温条件下土壤中水-热耦合迁移的数学模型,并运用分离变量法和拉普拉斯(Laplace)变换对模型进行解析求解;通过算例分析,表明温度对非饱和土壤中水分迁移的影响。本文所得结果及结论,对于农田水利保护和地下水资源的利用具有重要的实际应用价值和理论意义. 展开更多

关键词 非等温入渗 水分迁移 非饱和土壤水分 数学模型 解析解 热耦合迁移

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饱和正冻土水分迁移及冻胀模型研究 被引量：37

6

作者 曾桂军 张明义 +1 位作者 李振萍 裴万胜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1085-1092,共8页

正冻土在温度梯度大的情况下,冻结锋面快速移动,孔隙水变成冰,造成原位体积膨胀;而通常在天然条件下,温度梯度都不大,水从未冻区向冻结区迁移,在某一个位置引起冰的累积,形成分凝冰。由于此诱发的冻胀要比原位冻胀大很多,因此,建立一个... 正冻土在温度梯度大的情况下,冻结锋面快速移动,孔隙水变成冰,造成原位体积膨胀;而通常在天然条件下,温度梯度都不大,水从未冻区向冻结区迁移,在某一个位置引起冰的累积,形成分凝冰。由于此诱发的冻胀要比原位冻胀大很多,因此,建立一个能够模拟土体水分迁移及分凝冰形成过程的冻胀模型尤其重要。基于第2冻胀理论,建立了饱和土体冻胀模型。在模型中,假设冻结缘中单位时间内水分迁移速度为常数,以计算冻结缘内水压力,再根据克拉方程得到冰压力。根据冰压力的大小作为分凝冰形成判据,研究中假设新的分凝冰形成以后,上一层分凝冰停止生长。模型把水分迁移和冻胀速率当作基本的未知量,模拟了与可天然土体冻胀类似的底部无压补水和顶部加压的冻胀情况。通过数值模拟与试验结果进行对比,初步验证模型的可靠性,其研究结果为实际寒区工程的冻胀预测提供参考。 展开更多

关键词 饱和正冻土 水分迁移 冻胀模型 分凝冰 冰压力

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基于高密度电阻率法的水分迁移模型试验研究 被引量：21

7

作者 刘庭发 聂艳侠 +2 位作者 胡黎明 周启友 温庆博 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期761-768,共8页

在土工模型试验中,常用的应用于水分及溶质迁移过程量测的传感器量测、图像分析及取样分析等方法并不能充分满足三维、无损、实时的量测需求。高密度电阻率成像法为土工模型试验中三维、无损、实时量测需求提供了新的解决思路。基于高... 在土工模型试验中,常用的应用于水分及溶质迁移过程量测的传感器量测、图像分析及取样分析等方法并不能充分满足三维、无损、实时的量测需求。高密度电阻率成像法为土工模型试验中三维、无损、实时量测需求提供了新的解决思路。基于高密度电阻率成像法发展一套适用于常规物理模型及超重力离心环境中土体电阻率测试设备和分析方法,并通过开展模型试验验证其应用于水分迁移过程量测的适用性及有效性。常规物理模型试验(1g)表明,该设备及方法能够获得模型土体中电阻率的三维时空分布,入渗过程中电阻率与含水率的分布及变化合理反映电阻率与含水率定性关系;在低有效饱和度区间,电阻率法具有很高的灵敏度。离心模型试验结果表明,重力水平的变化可导致水分在模型土柱中的分布发生显著变化;实时量测技术及分析方法可为土工离心环境中渗流及溶质运移过程的分析提供更为准确的依据。高密度电阻率成像法可以成功应用于常规物理模型及超重力离心环境中水分迁移过程量测,并保证一定的精度和灵敏度。 展开更多

关键词 电阻率成像法(ERT) 温纳法 土壤电阻率 水分迁移 土工离心模型试验

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土壤包气带含水率对氯代烃垂向迁移影响的模拟研究 被引量：8

8

作者 龙雨 杨兵 +2 位作者 秦普丰 刘寒冰 薛南冬 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1255-1261,共7页

氯代烃类挥发性有机物在土壤包气带中的垂向迁移是该类污染物呼吸暴露风险的重要途径.为探究氯代烃在土壤包气带中的垂向迁移规律,通过室内土柱模拟试验,研究土壤包气带含水率对不同氯代烃[TCE(三氯乙烯)、PCE(四氯乙烯)]气相扩散速率... 氯代烃类挥发性有机物在土壤包气带中的垂向迁移是该类污染物呼吸暴露风险的重要途径.为探究氯代烃在土壤包气带中的垂向迁移规律,通过室内土柱模拟试验,研究土壤包气带含水率对不同氯代烃[TCE(三氯乙烯)、PCE(四氯乙烯)]气相扩散速率的影响,并通过线性拟合筛选出更准确的气相有效扩散系数预测模型.结果表明,土壤含水率与氯代烃气相有效扩散系数呈显著负相关[R=-0.89,P<0.01,n=7(TCE);R=-0.86,P<0.01,n=7(PCE)].随着土壤含水率由0.5%增至40.0%,TCE气相有效扩散系数(DT)由0.035 9 cm^2/s降至0.002 5 cm^2/s,平衡时间由13 h增至91 h,平衡时气体浓度由4.22 g/m^3降至0.31 g/m^3;PCE气相有效扩散系数(DP)由0.033 9 cm^2/s降至0.001 1 cm^2/s,平衡时间由15 h增至103 h,平衡时气体浓度由3.01 g/m^3降至0.12 g/m^3.与Penman模型、Marshall模型模拟值相比,Millington-Quirk模型模拟值与氯代烃气相有效扩散系数实测值的拟合程度更好(R>0.95,P<0.01,n=7).研究显示,土壤包气带含水率的增加对氯代烃气相扩散有明显的抑制作用. 展开更多

关键词 含水率 三氯乙烯 四氯乙烯 垂向迁移 气相有效扩散系数 Millington-Quirk模型

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水位波动下路基湿度动态响应及地下防排水模型试验研究 被引量：9

9

作者 刘杰 姚海林 +3 位作者 胡梦玲 卢正 余东明 陈风光 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2917-2922,共6页

设计加工了室内路基防排水模型试验系统,进行了地下水位波动影响下的路基水分迁移及地下防排水的室内试验研究。通过改变地下水位高度,研究了无任何隔水措施、加入普通砂垫层及新型防排水材料作为地下防排水基层工况下路基湿度的动态响... 设计加工了室内路基防排水模型试验系统,进行了地下水位波动影响下的路基水分迁移及地下防排水的室内试验研究。通过改变地下水位高度,研究了无任何隔水措施、加入普通砂垫层及新型防排水材料作为地下防排水基层工况下路基湿度的动态响应,评价了公路路基地下防排水基层的防排水效果。试验结果表明,在地下水位的波动影响下,近地下水位的路基湿度不仅随着地下水位的变化作相应的变化,上部土体湿度因毛细作用的存在也有较大幅度的增加,当地下水位较低时,砂垫层起到了较好的防排水效果;而当地下水位较高时,砂垫层内部的毛细水上升高度大于砂垫层的高度,路基湿度产生较大变化;新型的防排水材料能有效阻止毛细水进入路基内部,具有较好的防排水效果。 展开更多

关键词 模型试验 地下水位波动 水分迁移 地下防排水 防排水基层 毛细水

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真空预压加固区硬壳层的水分运移解析解 被引量：8

10

作者 吴跃东 石晓燕 +1 位作者 刘坚 刁红国 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期110-114,共5页

本文根据非饱和土体的渗流理论,建立水分运移模型,研究真空预压在稳态下的水分运移机制,给出了孔隙水压力分布的控制方程及其解析解。根据工程实测数据验证解析解的结果,并对不同参数进行分析。结果表明:稳态下真空预压水分运移模型计... 本文根据非饱和土体的渗流理论,建立水分运移模型,研究真空预压在稳态下的水分运移机制,给出了孔隙水压力分布的控制方程及其解析解。根据工程实测数据验证解析解的结果,并对不同参数进行分析。结果表明:稳态下真空预压水分运移模型计算的结果和现场实测数据基本吻合。扩散通量Q和降饱和系数对上层非饱和区域的形成位置、强度及厚度的影响较大。扩散通量Q越大,土体表层的基质吸力越大,孔隙水压力变化趋势就越大;降饱和系数在0.3~1.0 kPa-1内对非饱和土体部分基本没有影响。 展开更多

关键词 真空预压 硬壳层 水分运移模型 孔隙水压力

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土壤一维热湿传递实验台的研制及模型试验 被引量：2

11

作者 曾召田 吕海波 +2 位作者 徐云山 唐双慧 贺海洋 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第4期75-82,共8页

研制了一个可模拟土壤一维热湿传递的实验台;通过3种土壤的一维热湿传递模型试验,探讨了温度梯度和湿度梯度二者共同影响下土壤的热湿迁移效应,验证了土壤中水分迁移和热量传递的相互作用;在此基础上,对土壤的热湿迁移机理进行了初步分... 研制了一个可模拟土壤一维热湿传递的实验台;通过3种土壤的一维热湿传递模型试验,探讨了温度梯度和湿度梯度二者共同影响下土壤的热湿迁移效应,验证了土壤中水分迁移和热量传递的相互作用;在此基础上,对土壤的热湿迁移机理进行了初步分析。研究结果表明:研制的土壤一维热湿传递实验台,具有操作简单、控温精确等优点,能有效模拟温度梯度和湿度梯度二者共同影响下土壤的热湿迁移效应;试验土柱中热量传递十分缓慢,热源附近土壤的温度梯度最大,随着与热源距离的加大,土壤温度迅速降低,冷热端温差越大,温度影响范围越广;相对于土壤初始含水率和土体干密度,冷热端温差是影响试验土柱中温度场最主要的因素;加热后试验土柱的含水率分布曲线可依次分为3个区段,即温差扩散段、共同扩散段和未扰动段;土壤中的热湿迁移过程是一个由多种机制驱动、多相多组分相互耦合作用的复杂过程。 展开更多

关键词 岩土工程 热湿迁移效应 水分迁移 热量传递 模型试验 多相耦合

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非饱和土体水平冻结过程中的水热耦合作用机制研究 被引量：3

12

作者 申林方 王志良 +1 位作者 李腾风 孟鸿斌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期135-143,共9页

土体在冻结过程中伴随热量传递、冰水相变、水分迁移等演化过程,其水热耦合作用机制非常复杂。为此,在进行演化方程组解耦、冻结锋面精细化处理的同时,采用土体冻结特征曲线改进未冻含水量计算,引入总含水量优化冰组分生成,提出一种新... 土体在冻结过程中伴随热量传递、冰水相变、水分迁移等演化过程,其水热耦合作用机制非常复杂。为此,在进行演化方程组解耦、冻结锋面精细化处理的同时,采用土体冻结特征曲线改进未冻含水量计算,引入总含水量优化冰组分生成,提出一种新的水平冻结水热耦合理论计算模型。基于隐式有限差分方法对该模型进行数值求解,结合试验结果验证其有效性。最后,以张掖壤土为研究对象,分析非饱和土体的水热耦合演化规律。研究表明,土体在冻结过程中,未冻区的水分会向冻结区迁移,在锋面位置处发生水分积聚;在孔隙率相同的情况下,土体的初始含水量越高,其温度下降速度越快,冻结区含水量的增加也更为显著。土体的冷源温度越高,冻结锋面的发展速度越慢,从而使得水分迁移时间更为充分,对应的冻结区平均含水量越高,水分积聚现象也越突出。冰阻抗在冻结锋面附近影响土体中的水分迁移,使其含水量及热扩散系数下降,从而影响温度场的演化。 展开更多

关键词 冻结相变 水热耦合 数值模型 非饱和土体 水分迁移

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灌水量对包气带水分运移与滞留影响过程研究 被引量：3

13

作者 刘秀花 王蕊 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2016年第5期262-268,274,共8页

包气带水是支持植被生长的关键因子,也是联系地表水与地下水、以及补给地下水的重要水源,为了解地表灌溉量和历时对包气带水分运移和滞留过程的影响,在陕西省泾惠渠试验站开展了夏玉米和冬小麦畦灌试验,应用实测数据和Hydrus-1D模型模... 包气带水是支持植被生长的关键因子,也是联系地表水与地下水、以及补给地下水的重要水源,为了解地表灌溉量和历时对包气带水分运移和滞留过程的影响,在陕西省泾惠渠试验站开展了夏玉米和冬小麦畦灌试验,应用实测数据和Hydrus-1D模型模拟包气带0~6 m土壤水分运移滞留过程,并对其水分平衡进行定量分析计算,结果表明：不同的灌水量、进水流量和灌溉历时会引起明显土壤水分运移滞留变化。夏玉米模拟期采用大流量、快速灌溉,剖面底部的渗漏量大,占地表总入水量的24.88%;冬小麦模拟期灌溉流量小、历时长,底部渗漏量小,占地表灌溉量的2.29%;夏玉米试验期内蒸发蒸腾量大于冬小麦,分别占地表总入水量的32.32%和27.33%,棵间蒸发量占蒸发蒸腾量的比例分别为18.15%和16.92%;夏玉米与冬小麦试验期内包气带土壤水分滞留比例分别为42.8%和70.38%,灌溉进水流量和历时是控制包气带水分滞留和进入地下水的关键因素。 展开更多

关键词 畦灌 水分运移与滞留 HYDRUS-1D模型 土壤水分平衡 渗漏 蒸发 蒸腾

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水蒸气增湿非饱和黄土热湿迁移规律研究 被引量：8

14

作者 李建东 王旭 +3 位作者 张延杰 蒋代军 刘德仁 李盛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期186-192,共7页

温度梯度、含水率梯度和压力梯度对非饱和土体中的水热迁移有重要影响。用非饱和黄土填筑室内模型,通入0.10MPa高温水蒸气,研究蒸汽压梯度、温度梯度和含水率梯度耦合作用下的水热迁移规律。结果表明:在水蒸气迁移范围之内,土体的升温... 温度梯度、含水率梯度和压力梯度对非饱和土体中的水热迁移有重要影响。用非饱和黄土填筑室内模型,通入0.10MPa高温水蒸气,研究蒸汽压梯度、温度梯度和含水率梯度耦合作用下的水热迁移规律。结果表明:在水蒸气迁移范围之内,土体的升温速率、增湿速率和增湿程度较大,以蒸汽传热和压力梯度驱动的水蒸气增湿为主。而在水蒸气未到位置,以温度梯度引起的热传导和含水率梯度与温度梯度耦合驱动的水热迁移为主;水蒸气迁移时,受土颗粒阻碍和蒸汽压消散的影响,土体升温速率、增湿速率和温度传导速率均随径向距离的增大而减小,且增湿速率小于升温速率;水蒸气增湿土体的最大含水率接近最优含水率,增湿效果较好,可有效提高一定范围内土体的压实性能;基于模型试验边界条件,确定含湿毛细多孔介质中二维热湿迁移方程的一组代数显式特解,并以20 cm测点为例,将温度和含水率实测值和计算值进行对比分析。研究结果可为非饱和黄土水-汽-热耦合传输规律和水蒸气增湿新技术研究提供理论支持。 展开更多

关键词 非饱和黄土 水-热耦合迁移 增湿 模型试验 解析解

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油纸绝缘水分迁移特性研究综述 被引量：8

15

作者 吴治诚 周俊杰 +3 位作者 张乔根 张锐 朱文兵 顾朝亮 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期781-792,共12页

油纸绝缘作为电力变压器的主要绝缘形式,其绝缘性能与水分含量密切相关,准确获得油纸绝缘的水分含量对变压器故障预警至关重要。在油浸式变压器内部电场、温度场等多物理场梯度的驱动下,水分始终处于动态迁移过程中,时空分布复杂,难以... 油纸绝缘作为电力变压器的主要绝缘形式,其绝缘性能与水分含量密切相关,准确获得油纸绝缘的水分含量对变压器故障预警至关重要。在油浸式变压器内部电场、温度场等多物理场梯度的驱动下,水分始终处于动态迁移过程中,时空分布复杂,难以直接测量,因此需深入研究水分迁移特性。文中综述了油纸绝缘水分迁移机理、模型及特性研究上取得的成果:水分迁移是不同存在形式的水分子与绝缘油纸微观结构相互作用的过程,受多物理场的影响显著。现有油纸绝缘水分迁移研究多基于Fick定律,利用扩散系数表征水分梯度及温度对水分扩散速度的影响,但未能深入耦合多物理场的作用,不能获得温度梯度下的水分不均匀分布特性。研究获得了材料性质、温度、电场等多因素作用下扩散系数的变化规律及相应水分迁移过程,但将影响因素耦合于扩散系数的方式不能准确描述多物理场对水分迁移的作用,且缺少电场作用下的宏观水分迁移规律研究。根据驱动势平衡原理建立的热湿耦合模型能够描述水分的时空分布,量化电场对水分动态迁移特性的影响。进一步需推进基于水分时空分布无损测量的实验研究,深化多物理场耦合下水分迁移建模,构建多物理场下理论体系,以准确表征油浸式变压器中油纸绝缘水分迁移的时空分布。 展开更多

关键词 油纸绝缘 水分时空分布 迁移机理 水分迁移特性 多物理场模型

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低水胶比水泥基材料中的水分迁移 被引量：3

16

作者 殷吉强 李杨 +3 位作者 王冲 李东林 周立民 罗遥凌 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期499-504,共6页

外界水分若进入低水胶比水泥基材料内部,并参与未水化水泥的后期水化,必然对耐久性造成影响。通过测试80℃高温水浴加速试验下不同水胶比(W/B)水泥基材料的自由水、结合水含量变化,探究低水胶比水泥基材料内的水分迁移机制。研究表明:... 外界水分若进入低水胶比水泥基材料内部,并参与未水化水泥的后期水化,必然对耐久性造成影响。通过测试80℃高温水浴加速试验下不同水胶比(W/B)水泥基材料的自由水、结合水含量变化,探究低水胶比水泥基材料内的水分迁移机制。研究表明:低水胶比水泥基材料与外界水分接触时,必然存在水分自外向内的迁移过程,并参与未水化水泥的后期水化。对试验数据采用回归拟合的方式,建立了低水胶比水泥基材料中水分迁移的数学模型。 展开更多

关键词 低水胶比水泥基材料 水分迁移 迁移模型

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秸秆还田下灌水量对土壤水分运移特性研究 被引量：6

17

作者 郑欣荣 王利书 +2 位作者 齐鸣 刘婧然 程东娟 《节水灌溉》 北大核心 2018年第11期20-23,28,共5页

为了研究不同秸秆还田量在灌水量下的水分运移规律,采用室内土柱试验,对不同秸秆还田量和灌水量条件下土壤水分运移分布特性进行了模拟研究。研究结果表明:到达秸秆还田层与不还田层交界处,还田量0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的处理与不还田... 为了研究不同秸秆还田量在灌水量下的水分运移规律,采用室内土柱试验,对不同秸秆还田量和灌水量条件下土壤水分运移分布特性进行了模拟研究。研究结果表明:到达秸秆还田层与不还田层交界处,还田量0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的处理与不还田相比,累积入渗量多出0.96%、4.3%、7.31%、11.98%,表明秸秆还田量的增加使土壤的保水能力增加。在相同灌水量下,同一土层含水率主要表现为秸秆含量越高,土壤含水率越高;秸秆还田量相同时,在1.0 V灌水量基础上增大灌水量至1.5 V时,在秸秆还田层内,土壤含水率提高了2.53%,在秸秆还田层以下,土壤含水率提高了11.52%,这可能是因为随着灌水量增大,秸秆还田层土壤中孔隙逐渐地被水分填充,土壤的导水率能力增大,促进了水分向下移动,从而改善了土壤入渗能力。 展开更多

关键词 土壤水分运移 秸秆还田量 灌水量 入渗量 Kostiakov模型

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基于低场核磁共振技术研究油莎豆热泵干燥特性 被引量：3

18

作者 司梦佳 朱文学 +2 位作者 白喜婷 罗磊 宁阳阳 《中国粮油学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期19-26,共8页

为研究热泵干燥技术对油莎豆干燥过程的影响,选取4种不同热泵温度,利用6种薄层干燥模型和低场核磁共振技术分析油莎豆在热泵干燥中的干燥特性、水分分布状态及其变化规律。结果表明:70℃热泵温度所用时间较40℃缩短了61.9%;得出Logarith... 为研究热泵干燥技术对油莎豆干燥过程的影响,选取4种不同热泵温度,利用6种薄层干燥模型和低场核磁共振技术分析油莎豆在热泵干燥中的干燥特性、水分分布状态及其变化规律。结果表明:70℃热泵温度所用时间较40℃缩短了61.9%;得出Logarithmic模型能最好地描述油莎豆的热泵干燥过程,R^(2)均>0.99;低场核磁共振(LF-NMR)横向弛豫图谱显示油莎豆内不易流动水与自由水是热泵干燥过程中水分流失的主要来源;峰面积变化曲线图显示不同热泵温度对不同状态水分的散失和迁移的影响程度不同;热泵温度越高,核磁成像技术(MRI)图中红色区域消失越快;根据扫描电镜图发现70℃时油莎豆内部结构被严重破坏,不建议70℃以上温度干燥油莎豆。研究可为油莎豆热泵干燥工艺设计和水分动态变化研究提供参考。 展开更多

关键词 油莎豆 干燥模型 低场核磁 核磁成像 水分迁移

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厚度控制对怀山药远红外干燥过程中水分迁移的影响 被引量：20

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作者 周四晴 段续 +3 位作者 任广跃 张萌 马立 车馨子 《食品与机械》 北大核心 2019年第12期75-81,共7页

采用远红外干燥设备对鲜怀山药片进行脱水处理,应用低场核磁共振波谱分析和成像分析技术,测定怀山药片干燥过程中的水分状态,综合干燥曲线、干燥速率规律,分析不同切片厚度(4,8,12 mm)的怀山药在干燥过程中的水分扩散特性,并建立薄层干... 采用远红外干燥设备对鲜怀山药片进行脱水处理,应用低场核磁共振波谱分析和成像分析技术,测定怀山药片干燥过程中的水分状态,综合干燥曲线、干燥速率规律,分析不同切片厚度(4,8,12 mm)的怀山药在干燥过程中的水分扩散特性,并建立薄层干燥模型。结果表明:干燥过程中干燥速率呈现短暂的快速上升后逐渐下降的趋势,4 mm的怀山药达到干燥条件所需时间较8,12 mm的分别短36.33%,53.33%;3种状态水分T2峰面积减小且峰向左移动,干燥过程中自由水耗尽,干燥终点怀山药内部水分主要为结合水(87%)与少量弱结合水(13%);怀山药内部水分存在密度梯度,从高密度向低密度方向迁移,适当减小怀山药厚度可促进H+质子密度下降,提高干燥效率;Page模型拟合效果较好(R^2>0.9),能很好地表征和预测怀山药远红外干燥过程。 展开更多

关键词 远红外干燥 低场核磁共振 核磁成像 水分迁移 数学模型

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道面结构不均匀冻胀水热耦合模型试验及现场验证 被引量：5

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作者 龙小勇 岑国平 +1 位作者 蔡良才 刘垍荧 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期172-178,共7页

为更加全面客观地认识机场道面结构的温度场、水分场及其耦合作用的基本规律,为季冻区机场道面结构不均匀冻害的防治提供理论依据和措施建议,设计道面结构不均匀冻胀水热耦合模型试验箱,开展外部水分渗入道肩试验和道面结构不均匀冻胀... 为更加全面客观地认识机场道面结构的温度场、水分场及其耦合作用的基本规律,为季冻区机场道面结构不均匀冻害的防治提供理论依据和措施建议,设计道面结构不均匀冻胀水热耦合模型试验箱,开展外部水分渗入道肩试验和道面结构不均匀冻胀水热耦合模型试验,并利用现场冻胀量监测结果验证了模型的可靠性和适用性.结果表明:模型试验直观地模拟了跑道与道肩冻胀错台现象,阐明了其产生的原因和机理;揭示了机场道面结构温度场、水分场及其耦合作用的基本规律;外部水分入渗对机场道面结构水分场重分布有较大影响;机场道面结构的不均匀冻害是其内部水热耦合作用的产物,降温速率和温度梯度影响冻结时的水分积聚和迁移,反过来水分的重分布也影响温度的传递.采用室内缩尺物理模型试验和现场监测相结合的研究思路和实施方法不仅为季冻区建筑物不均匀冻胀问题的防治提供了理论基础,也丰富了人们探索水热耦合规律的方法,具有一定的参考价值. 展开更多

关键词 机场道面结构 不均匀冻胀 模型试验 水热耦合 温度梯度 水分迁移

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