基于土壤三组分重构模型的导热系数研究

编号 zgly0001646814

文献类型 期刊论文

文献题名 基于土壤三组分重构模型的导热系数研究

作者 陈臣  徐道春  李武志  李文彬  姚立红  张保卫 

作者单位 北京林业大学工学院  中国林业科学研究院热带林业实验中心  河南省栾川林业局 

母体文献 森林工程 

年卷期 2018年03期

年份 2018 

分类号 S152 

关键词 土壤导热系数  重构模型  干密度  质量含水率 

文摘内容 土壤导热系数是土壤温差发电系统设计和优化等研究过程中最基本的参数,其具体数值常受到多种因素的影响。本研究的目的是建立能够有效预测不同因素下土壤导热系数的模型。在结合土壤自身多孔介质特性和固液气三相组成的基础上,构建土壤三组分随机混合重构模型,提出一种根据土壤干密度和质量含水率来计算土壤有效导热系数的方法。同时利用Hot Disk热常数分析仪实际测量32个不同含水率、不同干密度土壤样本的导热系数,对新建立的导热系数预测模型进行了测试验证。结果表明,本文提出的导热系数预测结果平均误差为3.05%,最大误差为10.82%;利用预测模型与前人研究实验值进行对比,平均误差为10.31%,最大误差为19.26%。结果证明该模型能较好地预测土壤导热系数。结合预测模型研究了土壤导热系数的影响因素,得到导热系数与干密度和质量含水率呈明显的正相关关系;并发现土壤在冻结状态下,导热性能明显增强。