基于計算流體動力學與離散元(CFD-DEM)耦合的數(shù)值模擬方法,結(jié)合土壤入滲試驗,進行土壤滲透系數(shù)隨土層深度變化的研究。試驗結(jié)果表明,隨著入滲過程的持續(xù),3、6、9 cm土柱滲透系數(shù)分別由0.008 0、0.011 0、0.007 5 mm/s逐漸降低。在液固耦合模型中,通過計算流體動力學(CFD)設置流體相參數(shù),離散元(DEM)模擬土壤顆粒固體相,得出滲流速率與土層深度的定量變化關系式為y=ax²+bx+c(y為滲流速率;x為土層深度;a為常數(shù),等于-0.078 86;b為常數(shù),等于-0.008 67;c為常數(shù),等于0.092 96)。通過方差分析對模型擬合的回歸性方程進行驗證,得到相關系數(shù)R²=0.950 3,校正決定系數(shù)R■=0.999 77,都接近于1,表明擬合性好。

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【文章目錄】：
1 滲透率變化的試驗
    1.1 試件制作
    1.2 滲透系數(shù)測定和試驗裝置
    1.3 滲透系數(shù)測定試驗結(jié)果
2 入滲研究的數(shù)學模型
    2.1 Green-Ampt入滲物理模型
    2.2 土壤水分運移方程
3 數(shù)值模擬
    3.1 設置網(wǎng)格和時間步長
    3.2 初始條件和邊界條件
    3.3 參數(shù)設置
4 模擬結(jié)果與分析
    4.1 模擬場內(nèi)流體受到的動態(tài)壓強和顆�？偰芰�
    4.2 數(shù)值模擬耦合場中土壤顆粒相與流體相的分布
    4.3 數(shù)值模擬耦合場內(nèi)入滲速率的變化
5 模型驗證
6 結(jié)論



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