土壤空气压力影响下的非饱和入渗格林-安姆特模型

利用自制的入渗仪测定了土壤入渗过程中被禁锢的土壤空气压力大小及变化以研究禁锢土壤空气压力对非饱和土壤入渗水流的阻碍作用。通过自由入渗与恒定土壤空气压力入渗试验结果对比得出,研究入渗问题必须考虑禁锢土壤空气压力的影响作用。本文利用自由入渗试验、恒定土壤空气压力入渗试验和土壤水力性能试验结果,给出了禁锢土壤空气压力影响下的格林-安姆特模型。

路南石林地区土壤空气中CO_2浓度分布规律与土下溶蚀形态研究

研究了路南石林地区不同植被、石灰岩表面溶沟内土壤空气中CO2 浓度的分布规律及石牙 -土壤接触带土壤空气 CO2 浓度。讨论了土下溶蚀形态特征与土壤 CO2 浓度分布规律间的对应关系。研究表明 ,土下溶蚀形态主要发育在土下 0 .2 0～ 0 .6 0 m处 ,与土壤空气 CO2浓度分布规律相吻合 ;不同植被对土壤 CO2 浓度的影响次序为 :人工草坪 >柏树林 >天然草被 >松林 >无植被耕地 ;有土溶沟中土壤水的溶蚀能力比无土壤溶沟水高出一倍到几倍 ;与 CO2 处于动力平衡的土壤水的潜蚀能力达到 73.2 4 2～ 2 0 2 .2 75mg/ l。

土壤温度和湿度对冬小麦田土壤空气CO_2浓度的影响

通过同步观测耕层土壤空气CO2 浓度廓线、土壤温度和土壤含水量 ,主要研究和讨论了华东地区典型稻麦轮作农田旱地阶段的土壤空气CO2 浓度的变化规律 ,及土壤温度和含水量对它的影响。结果表明 :麦田土壤空气CO2 浓度与植物生长密切相关。土壤空气CO2 浓度受土壤温度的影响较为显著 ,且深层的相关性要明显大于浅层。观测阶段的麦田土壤含水量介于 30 %和 44%之间 ,与土壤空气CO2 浓度有较好的相关性 (相关性R2 =0 61 ,统计显著性p<0 0 0 1 )。土壤空气CO2 浓度与土壤含水量呈正相关性的原因可能是 :高土壤含水量导致的低充气孔隙度降低了土壤空气CO2 扩散速率 ,从而导致土壤空气CO2聚积 ,浓度升高。在 0～ 30cm土层中 ,上层土壤气体中的CO2 向上垂直扩散要比下层土壤快。土壤温度对土壤空气CO2 浓度的影响大于土壤含水量。

土壤空气阻力对水平畦灌溉的影响

针对目前水平畦灌设计中均未考虑土壤空气阻力影响的问题 ,依据试验研究结果 ,利用考虑空气阻力影响时的入渗参数进行了水平畦灌设计 ,所得结果与不考虑空气阻力时的水平畦灌设计结果相比较 ,设计灌水定额存在 1 8.61

一种准确测定土壤空气汞浓度的采样方法研究

自然源汞释放对全球大气汞的贡献和循环具有重要影响,地表过程释汞是大气汞重要的自然源,土壤空气汞浓度与大气汞浓度差决定着土壤/大气汞的交换通量。基于目前测定土壤空气中汞浓度的缺点,建立了一种新的测定土壤空气汞浓度的方法。本研究在南京六合循环农业生态区采集了水稻土壤剖面空气,并对样品总汞浓度进行了分析。利用本实验装置,真空泵在低流量下连续抽取土壤剖面空气并预富集于金管上,并结合冷原子荧光法（CVAFS）测定。实验结果显示方法检出限为0.023 ng m-3,水稻土壤空气汞浓度变化范围在6.0~18.9 ng m-3。平行实验装置在同时测定实验室大气和农田土壤空气汞浓度时,相对标准偏差（RSD）均小于〈15%,同时对比实验证明没有采集土壤表层大气。实验装置简单,野外操作方便,能准确和精确的测定水分不饱和土壤空气中汞浓度。

一种可用于藏北高寒条件的土壤空气采集器

一般的土壤空气采集装置在藏北除不同程度存在着结构复杂、不便携带、土壤固液态杂质干扰等问题外,适用性和经济性也受到了极大的限制。基于"原位防扰动、隔离降误差、手动便携更实用"的思想,介绍了一种呈管状多层次嵌套结构且具有防水透气采气窗的便携式土壤空气原位采集器,该装置能抽掉残留空气又能防止土壤水分入渗及土壤固体组分的干扰,且工艺简单、便携易用、经济耐用,适用于藏北高寒草原的复杂自然环境。

土壤空气换热器换热特性的模拟研究

文章针对日光温室环境下土壤空气换热器的换热特性进行了研究。首先通过监测土壤空气换热器沿程空气温度的全天变化,分析了试验工况下土壤空气换热器的动态换热过程及系统性能变化规律。研究结果表明,在试验工况下,土壤空气换热器系统的性能系数(COP)可高达24.1。在此基础上,通过建立土壤空气换热器的非稳态换热模型,模拟研究不同的入口风速对土壤空气换热器换热性能的影响。研究结果表明,当换热管入口空气温度相同时,随着入口风速的增加,土壤空气换热器进出口空气温度差逐渐减小,出口处空气温度与土壤温度差值逐渐增大,这意味着土壤空气换热器有效换热长度逐渐变长。在此过程中,土壤空气换热器系统的换热量和COP随着入口空气风速的增加呈现出先增后减的规律。通过模拟结果可知,当入口风速达到5.5 m/s时,土壤空气换热器系统的换热量与COP均达到最大值。

基于土壤分层的土壤空气换热器温度场模拟研究

以温室地表下不同深度土壤层含水率为依据,建立含水率不同的分层土壤模型与换热管模型,数值模拟冬季晴天土壤空气换热器运行下的土壤温度场。结果表明:在换热管周围,土壤各测点温度随换热管入口空气温度周期性变化且变化规律一致;距换热管等径向距离处,深度方向和水平方向上土壤测点温度因分层土壤的热物性不同而不同;沿深度方向上,换热管周围(Z≤450mm)土壤温度受换热管换热影响剧烈,近地表(Z>450 mm)土壤温度变化受地表热作用影响剧烈;土壤温度场的模拟值与实测值吻合性较好。

土壤空气换热建筑新风系统运行性能测试研究

建立了一套基于土壤一空气换热的建筑新风系统，测试分析了整个系统在夏季、冬季以及过渡季的地下换热特性和室内空气品质状况．结果表明，该系统运行稳定可靠，室内最高CO：浓度控制在6×10^-4～7×10^-4，能够有效保证室内空气品质的要求．在冬夏季典型运行工况下，单位传热面积的地下换热量分别为90．9W／m^2和44．2W／m^2，日平均换热效率分别为0．84和0．72．上述试验结果对于类似气候地区的系统设计与优化具有实际指导意义．

土壤空气中几种碳氢化合物氧化作用的理论研究

由氧气、硝酸根、铁离子、硫酸根氧化甲烷、乙烷、丙烷和乙烯的16种自发反应,是通过不同状态活度(和或者参加反应的中间产物)来估算的。估算表明,即使在估氧活度(10^(-27)Pa)很低的情况下,这些碳氢化合物气体也都是不稳定的。PH7时,这几种碳氢化合物在NO_3^-和Fe^(+3)存在下,是不稳定的。即使这些物质活度很低(10^(-10)M)。在所有指定的条件下,可以证实CO_2比烃类更具稳定性。PH7时,SO_4^(-2)度为10^(-8)—10^(-10)M时,能够产生甲烷、乙烷、和丙烷,但不能产生乙烯。

土壤空气研究概况

土壤空气是土壤物理学研究领域内比较薄弱的一个分支学科。但是,它在土壤形成过程中和土壤肥力的培育过程中却占有十分重要的地位。曾以“无气体不成土壤”这句话来表达土壤空气与土壤之间的相互关系。1910年在关于土壤发生和土壤肥力学说的问题中就指出了土壤空气所具有的重要意义。

双膜日光温室土壤-空气换热器土壤温度试验研究

为了解双膜日光温室土壤-空气换热器对周围土壤及根系的影响,对兰州市一个新建双膜日光温室和单膜普通温室进行测试对比。结果表明:阴天时,土壤温度受换热器影响较大;晴天时,土壤温度受太阳辐射影响较大。双膜日光温室的浅层土壤温度高于单膜普通温室,单膜普通温室土壤表面温度的波动幅度明显强于双膜日光温室。双膜日光温室能有效提高土壤温度,并且双膜温室的室内热环境稳定性强于单膜温室。

土壤—空气新风换热器运行特性

为满足人员对公共建筑室内热舒适要求,同时考虑公共建筑经济性,提出对餐厅采用土壤—空气新风换热器系统,充分利用天然蓄热体土壤,将室外空气与土壤换热,夏季冷却新风,冬季预热新风。利用COMSOL数值模拟软件对土壤—空气新风换热器系统进行模拟计算,并与工程实例结果进行对比,证实误差不超过7%。模拟计算结果显示,管长的增加有利于水平埋地管的换热,埋管管长为30m时,换热量达到430.63W;管径越大,换热效果越差,管径取DN110,换热量为451.09W;管间距的增大,换热量逐渐升高,管间距为2m时,换热量为304.62W。通过与冷冻处理新风系统进行对比,分析土壤—空气新风换热器的优势及经济性。

土壤—空气换热系统流动与供冷性能的计算模拟

以土壤热传导方程和K_1—ζ湍流模型为基础,采用温度场叠加法对土壤—空气埋管换热系统进行了三维动态数值模拟,计算了埋管出口温度随时间的动态变化。研究了埋管管长、管径、风速等对换热器出口温度的影响。模拟结果表明：①换热器出口温度随外界气温和土壤表面获得的辐射能的周期性变化而呈周期性变化；②随着管长增加和管径减小,出口温度降低,而且受气温和太阳辐射的影响减小；③随着人口风速减小,出口温度降低且变化幅度减小,供冷性能提高。并进行了实验验证,实测数据与模拟结果之差不超过0.8℃。

土壤-空气换热系统传热的数值模拟

采用土壤自然温度场与空气冷却效应的叠加方法 ,对土壤—空气换热系统的出口温度和传热性能进行了数值模拟 ,并通过计算探讨了埋管的深度、管长和管径对换热器进出口温度的影响 .分析结果表明 ,换热器的出口温度随着埋管入口温度的周期性变化而呈周期性变化 ;随着埋管深度和管长的增加 ,换热器的出口温度降低 ,同时出口温度的变化幅度减小 ;随着管径的减小 ,埋管出口温度降低 ,出口温度波动减小 ,换热系统的降温供冷性能提高 .

川西亚高山白桦林内空气和土壤温度动态

2002年5月～10月对川西亚高山白桦林内空气和土壤温度的时空动态的研究结果表明:1)不同层次土壤温度的日变化对天气变化的响应不同。土壤越深,其温度的日变化越小,且最高温出现的时间会滞后。林内和林外空气温度的日变化对天气变化的响应也不同。2)土壤与空气温度的旬变化一致,即土壤温度的旬平均值随着空气温度的旬平均值升高而升高。气温旬平均值的变化幅度比土壤大,且气温的变化速度比土壤快,尤其是9月上旬以后,空气温度的下降非常明显。3)在6月和7月土壤的月平均温度小于空气的月平均温度,但是5月和8月到10月情况却相反。由于白桦次生林的物种组成和群落空间结构简单,且叶面积指数较小,群落的透光系数较大,群落内外的空气温度差异也较小,体现出川西亚高山次生阔叶林的小气候特征。

温室空气-土壤换热系统的数值模拟

该文用FLUENT5 4软件对空气 土壤换热器 (SHESS)进行三维动态模拟计算。研究了换热器进出口温度随时间的变化、温度和压力在换热器中的分布。结果表明 ,采用双排管布置 ,可以保证所有管内的流量均匀分布 ;采用压头 15 0Pa的排风扇可以保证管内空气流速在最佳范围之内。空气

太阳能温室空气-土壤热交换器系统的技术进展

配有空气-土壤热交换器贮能系统的被动式太阳能温室,因能充分利用可再生能源-太阳能,而日益受到重视,并获得许多商业应用。介绍了被动式太阳能温室中空气-土壤热交换贮能系统的工作原理和贮能温室换热数学模型的研究及其应用进展,提出了应进一步研究的内容。

空气-土壤双热源热泵系统运行分析

目的解决土壤源热泵在我国严寒地区长期运行导致该地区的土壤热失衡现象以及空气源热泵在严寒地区运行效率低下的问题。方法以沈阳市某办公建筑为例,利用DEST软件模拟该建筑的全年逐时冷、热负荷以及沈阳地区室外温度变化,以土壤热平衡为计算依据,计算土壤中的吸热与释热的热量差值以及空气源热泵的补热热量。结果设计了空气-土壤双热源热泵系统,且在我国严寒地区供暖运行工况下,得出了使用双热源热泵系统时室外最佳温度切换点的计算原理及方法,以及在沈阳地区切换使用空气-土壤双热源热泵系统的室外最佳温度点为-8℃。结论空气-土壤双热源热泵系统各自在高效率期间内正常运行,可以有效地解决严寒地区的土壤热失衡现象,更加高效节能。

日光温室热湿环境作用下土壤-空气换热器动态换热特性的试验研究

针对土壤-空气换热器空气降温运行时的换热特性进行了试验研究,分析了入口空气温度和换热管长度对土壤-空气换热器出口空气温度和单位管长换热量的影响;并结合空气在换热管内的降温数据,采用非线性回归方法建立了换热管出口空气温度与入口空气温湿度、换热管长度、管内空气平均流速的函数关系式;并验证了其准确性。试验结果表明,换热管越长,管内流速越低时,出口空气温度越小,波动幅度也越小;土壤-空气换热器进出口空气温差与入口空气流速成反比,而单位管长换热量与入口空气流速成正比。当管内空气平均流速从4.5 m/s降至0.5 m/s时,进出口空气温差从3.97℃升至6.18℃,而单位管长换热量从11.59 W/m减至1.79 W/m。从增强土壤-空气换热器整体换热性能的角度考虑,管内最佳空气平均流速为5.9 m/s。研究结果对于土壤-空气换热器的结构设计优化和换热性能提高具有重要的理论和实际意义。