基于水渗流和热对流传导耦合模型的冻土热量传输

编号 zgly0001597054

文献类型 期刊论文

文献题名 基于水渗流和热对流传导耦合模型的冻土热量传输

作者 师玮  刘少博  张华峰 

作者单位 西北师范大学地理与环境科学学院  国网甘肃省电力公司 

母体文献 干旱区研究 

年卷期 2017年02期

年份 2017 

分类号 P642.14 

关键词 耦合模型  冻土  温度场  速度场  冻融过程  热量传输 

文摘内容 冻土作为气候系统的一部分,是气候变化的重要指示因子。冻土的冻融过程,对地-气间的能量-水分传输、植被的生长状况和碳循环等具有重要的影响。采用数值模拟方法,分析了冻土冻融过程中伴随的热量传输,直观地呈现了能量和渗水在土壤中的传输过程。通过冻土热传导模型和流体流动模型耦合,采用有限元素法Comsol Multiphysics多物理场耦合软件系统,实现了速度与温度协同响应及对冻土冻融过程影响的模拟。模拟结果直观反映了在理想条件下,冻土冻融过程中温度场与速度场的变化:一方面,在土壤冻融过程中,温度场和速度场是相互作用的,并且其变化对土壤冻融过程起着至关重要的作用;另一方面,比较冻土的冻结过程与融化过程,冻结过程更难于发生且需要更加苛刻的条件。为此,可以间接地认为,永久冻土一旦退化便很难恢复,并且也将进一步加速环境的改变,从而形成恶性循环。