土壤一维热湿传递实验台的研制及模型试验

研制了一个可模拟土壤一维热湿传递的实验台;通过3种土壤的一维热湿传递模型试验,探讨了温度梯度和湿度梯度二者共同影响下土壤的热湿迁移效应,验证了土壤中水分迁移和热量传递的相互作用;在此基础上,对土壤的热湿迁移机理进行了初步分析。研究结果表明:研制的土壤一维热湿传递实验台,具有操作简单、控温精确等优点,能有效模拟温度梯度和湿度梯度二者共同影响下土壤的热湿迁移效应;试验土柱中热量传递十分缓慢,热源附近土壤的温度梯度最大,随着与热源距离的加大,土壤温度迅速降低,冷热端温差越大,温度影响范围越广;相对于土壤初始含水率和土体干密度,冷热端温差是影响试验土柱中温度场最主要的因素;加热后试验土柱的含水率分布曲线可依次分为3个区段,即温差扩散段、共同扩散段和未扰动段;土壤中的热湿迁移过程是一个由多种机制驱动、多相多组分相互耦合作用的复杂过程。