高溫土壤熱-水-鹽耦合遷移的模擬與實驗研究.pdf

1、　　本文研究的高溫土壤熱-水-鹽遷移問題包括兩種物理模型：i)水平傳遞模型，遷移過程由溫度梯度、濕度梯度和濃度梯度驅(qū)動，不受重力影響；ii)豎直蒸發(fā)模型，蒸發(fā)過程與水蒸氣分壓力、毛細(xì)力、表面張力、粘性力和重力等有關(guān)?；谝陨夏Ｐ捅疚拈_展了一系列的模擬和實驗研究，主要結(jié)論如下：
　　模擬結(jié)果顯示，隨著不同含濕狀態(tài)下蒸發(fā)-擴散-冷凝機制逐漸增強，水蒸汽強化擴散(EVD)效應(yīng)趨于明顯，導(dǎo)致溫度、濕度和濃度場的劇烈變化，影響程度在 2

2、0-35%飽和度內(nèi)達(dá)到最大。儲熱前期，熱源附近會出現(xiàn)一定程度的干涸及鹽分累積現(xiàn)象，累積程度與鹽分濃度、溫度梯度、飽和度等初始條件及土壤質(zhì)地有關(guān)，但EVD是導(dǎo)致其發(fā)生的直接原因。
　　實驗表明，蒸發(fā)速率隨堆積高度和初始濃度呈非線性變化趨勢，并與初始飽和度關(guān)系密切，因此本文利用微CT掃描技術(shù)從孔隙尺度揭示了蒸發(fā)速率與飽和度的內(nèi)在關(guān)系。隨著土壤水分連續(xù)能力逐漸下降，蒸發(fā)過程依次經(jīng)歷預(yù)熱、毛細(xì)對流和水蒸汽擴散三個階段，而由于滲透壓升高