水蒸气增湿非饱和黄土热湿迁移规律研究

摘要：

温度梯度、含水率梯度和压力梯度对非饱和土体中的水热迁移有重要影响.用非饱和黄土填筑室内模型,通入0.10 MPa高温水蒸气,研究蒸汽压梯度、温度梯度和含水率梯度耦合作用下的水热迁移规律.结果表明:在水蒸气迁移范围之内,土体的升温速率、增湿速率和增湿程度较大,以蒸汽传热和压力梯度驱动的水蒸气增湿为主.而在水蒸气未到位置,以温度梯度引起的热传导和含水率梯度与温度梯度耦合驱动的水热迁移为主;水蒸气迁移时,受土颗粒阻碍和蒸汽压消散的影响,土体升温速率、增湿速率和温度传导速率均随径向距离的增大而减小,且增湿速率小于升温速率;水蒸气增湿土体的最大含水率接近最优含水率,增湿效果较好,可有效提高一定范围内土体的压实性能;基于模型试验边界条件,确定含湿毛细多孔介质中二维热湿迁移方程的一组代数显式特解,并以20 cm测点为例,将温度和含水率实测值和计算值进行对比分析.研究结果可为非饱和黄土水-汽-热耦合传输规律和水蒸气增湿新技术研究提供理论支持.

关键词：非饱和黄土、水-热耦合迁移、增湿、模型试验、解析解

所属期刊栏目：42

分类号：TU431(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点研发计划项目No.2017YFB1201204

在线出版日期：2021-03-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：186-192