土壤孔隙形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)氣體擴(kuò)散影響的計(jì)算機(jī)模擬.pdf_第1頁(yè)
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1、在描述土壤中氣體和溶質(zhì)的擴(kuò)散規(guī)律時(shí),擴(kuò)散系數(shù)是一個(gè)非常重要的參數(shù)。影響擴(kuò)散系數(shù)大小的因素有很多,在理論上很難得到它們之間具體的函數(shù)關(guān)系,用實(shí)驗(yàn)的方法也難于分離各個(gè)影響因素。 本文用計(jì)算機(jī)模擬的方法,模擬二維空間結(jié)構(gòu)上的擴(kuò)散過(guò)程?;贐MP位圖格式的二維平面圖表示的空間結(jié)構(gòu),利用MonteCarlo方法來(lái)對(duì)擴(kuò)散過(guò)程進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。采用隨機(jī)行走模型來(lái)模擬粒子的布朗運(yùn)動(dòng),通過(guò)模擬得到了均方位移隨時(shí)間的變化關(guān)系,以及在固定初始濃度下二維

2、結(jié)構(gòu)上擴(kuò)散過(guò)程的穿透曲線,并通過(guò)擬合穿透曲線獲得該結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散系數(shù)。 本文分別在二維真實(shí)土壤剖面圖以及理想毛細(xì)管模型上研究了具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)和擴(kuò)散系數(shù)的關(guān)系。研究結(jié)果表明,孔隙度越大擴(kuò)散速度越快,但同時(shí)土壤結(jié)構(gòu)的不均勻性也影響了擴(kuò)散系數(shù)的大小。并通過(guò)對(duì)土壤剖面圖進(jìn)行矢量化后建立的幾何網(wǎng)絡(luò),得到了由路徑長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)描述的土壤結(jié)構(gòu)不均勻度的新參數(shù)。對(duì)于毛細(xì)管模型,其彎曲度σ和反映孔徑分布特征的方差σ'與擴(kuò)散系數(shù)都是指數(shù)遞減關(guān)系,通過(guò)擬

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