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题名一维对流-扩散试验各种边界条件及其统一形式解析解
被引量:10
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作者
张文杰
赵培
贾文强
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机构
上海大学土木工程系
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第10期2759-2764,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(No.51178260
No.51478256)
上海市教委科研创新项目(No.14YZ005)
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文摘
黏土系材料广泛应用于各种污染防治工程,扩散系数是其关键参数之一,实验室一般通过拟合一维土柱对流-扩散试验数据来确定土的扩散系数。探讨了常用的零浓度边界、零浓度梯度边界和半无限边界对应的试验条件,给出了各边界条件的统一形式,通过引入变换式和辅助问题,求解得到各边界条件下统一的有限厚度土层中对流-扩散-吸附解析解,分析了各解析解之间的差异和用于数据拟合产生的误差。结果表明,每一种底边界条件都与土柱试验底部的实际情况相对应,柯西边界可看作各种边界条件的统一形式;土柱未被击穿时各边界条件解析解无差别;土柱击穿后,越靠近土柱底面,各种边界条件解析解计算结果差异越大,底面处浓度值随柯西参数?/?的增大而减小,?/?越大,代表底边界处扩散在溶质迁移中所占比例越大,同时底部浓度梯度越大;算例中对底部为半无限边界的试验数据进行拟合,若采用零浓度边界和零浓度梯度边界,计算结果分别偏大15%和偏小9%,根据土柱底部的对流-扩散比例和浓度梯度具体情况选择相应边界条件下的解析解,是保证数据拟合正确性的基本要求。
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关键词
对流-扩散
土柱试验
边界条件
统一形式解析解
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Keywords
convection-diffusion
column test
boundary condition
unified analytical solution
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分类号
TU411
[建筑科学—岩土工程]
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