熱作用下單管毛細(xì)流動(dòng)模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、多孔介質(zhì)中的毛細(xì)流動(dòng)特性是影響土壤高溫?zé)釢襁w移過程的一個(gè)重要機(jī)制，本文在前人理論研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析了毛細(xì)流動(dòng)過程中表面張力、重力、慣性力和粘性力對(duì)流動(dòng)狀態(tài)的貢獻(xiàn)，討論了進(jìn)口效應(yīng)、管長(zhǎng)、動(dòng)態(tài)接觸角等因素對(duì)毛細(xì)流動(dòng)現(xiàn)象的影響。
　　建立了單管毛細(xì)流動(dòng)過程的數(shù)學(xué)模型，對(duì)常溫下不同管徑毛細(xì)管中液體流動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)值模擬。結(jié)果表明，由于慣性作用的存在，液體在管徑較大毛細(xì)管中會(huì)出現(xiàn)在平衡高度附近振蕩的現(xiàn)象，上升過程中，液體始終在管中作層流

2、流動(dòng)，毛細(xì)數(shù)與動(dòng)態(tài)接觸角的立方呈線性關(guān)系。同時(shí)搭建了單管毛細(xì)流動(dòng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)臺(tái)，在考慮實(shí)驗(yàn)誤差基礎(chǔ)上分析了不同浸潤(rùn)深度與管長(zhǎng)對(duì)流動(dòng)過程的影響，發(fā)現(xiàn)浸潤(rùn)深度與管長(zhǎng)不影響流動(dòng)，并驗(yàn)證了理論與數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明，F(xiàn)luent軟件的VOF模型可以很好的模擬液體在毛細(xì)管中的運(yùn)動(dòng)過程，為進(jìn)一步理解毛細(xì)流動(dòng)現(xiàn)象提供了一種方便可靠的方法。
　　最后基于上述模型開展高溫作用下毛細(xì)流動(dòng)過程的數(shù)值模擬，分別考慮存在溫度梯度和恒定高溫壁面條件下不同管徑毛細(xì)管