基于格子Boltzmann方法非饱和土体水热耦合模型研究

基于格子Boltzmann方法非饱和土体水热耦合模型研究

论文摘要

考虑热源作用下非饱和土体水热耦合作用机制,基于格子Boltzmann方法,采用双分布函数分别描述温度场及水分场的演化过程,建立了相应的水热耦合模型。同时,编制了计算程序,并结合半无限空间的水热耦合算例,验证了该计算模型的正确性。最后考虑水热耦合作用模式、热源温度以及土体孔隙率等因素的影响,讨论了非饱和土体温度场及水分场的演化规律。研究结果表明:传统的单向耦合模式无法表征水分迁移对土体导热特性的影响,从而导致温度场的演化规律有所偏差,而所提出的双向耦合模式更具合理性。在恒温热源作用下,不同热源温度对土体温度场及水分场的演化均会产生较大影响,且在非饱和土体温度升高速率较快的位置,体积含水率也相应的变化较快。在相同热源作用下,当初始体积含水率一定时,孔隙率较小的土体,温度升高速度较快,但总体差别不大,从而使得体积含水率分布也较为接近。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李腾风,王志良,申林方,徐则民

关键词: 格子方法,非饱和土体,水热耦合,水分迁移,导热特性

来源: 工程力学 2019年09期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 昆明理工大学建筑工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(51668028,51508253,U1502232),云南省应用基础研究计划项目(2016FB077)

分类号: TU43

页码: 154-160+196

总页数: 8

文件大小: 724K

下载量: 147

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