基于CFD-DEM耦合的土壤渗透性数值分析

作者：李云川; 赵崤隆; 石平平; 李靖; 南轩; 王静^*

来源：江苏农业科学, 2020, 48(16): 255-259.

DOI：10.15889/j.issn.1002-1302.2020.16.049

• 土壤渗透系数
• 数值分析
• 液固耦合
• CFD
• DEM
• 数值模拟

基于计算流体动力学与离散元(CFD-DEM)耦合的数值模拟方法,结合土壤入渗试验,进行土壤渗透系数随土层深度变化的研究。试验结果表明,随着入渗过程的持续,3、6、9 cm土柱渗透系数分别由0.008 0、0.011 0、0.007 5 mm/s逐渐降低。在液固耦合模型中,通过计算流体动力学(CFD)设置流体相参数,离散元(DEM)模拟土壤颗粒固体相,得出渗流速率与土层深度的定量变化关系式为y=ax2+bx+c(y为渗流速率;x为土层深度;a为常数,等于-0.078 86;b为常数,等于-0.008 67;c为常数,等于0.092 96)。通过方差分析对模型拟合的回归性方程进行验证,得到相关系数R2=0.950 3,校正决定系数R■=0.999 77,都接近于1,表明拟合性好。

• 单位
  云南农业大学