作物生长的土壤中氧气浓度场的稳态数值模拟

建立了一个描述土壤中热、湿、气耦合迁移的数学模型,对有冬小麦生长的圆柱形土壤床中的氧气浓度场进行 了数值模拟。结果表明,土壤床中的氧气浓度场与冬小麦的生长发育阶段、上壤的孔隙率以及土壤床的高度等因素密切相 关。     

湿分分层土壤中热湿迁移与水分蒸发的实验研究

在自然环境下,对土壤中温度和湿分分布以及水分蒸发的动态特性进行了实验研究,分析了干饱和层对土壤热湿迁移及水分蒸发的影响。结果表明: (1)在周期性变化的大气环境条件下,土壤温度、湿分含量和水分蒸发强度在一天内变化;随着土壤温度的降低,土壤水分含量在晚上会出现略有增加的情况。(2)形成干饱和层后,水分蒸发锋面由土壤表面下移至非饱和层与干饱和层界面处,水分蒸发强度明显减弱,干饱和层的厚度增长缓慢。(3)随着干饱和层不断向深处发展,土壤温度的日变化幅度增大,且随着土壤深度的增加,土壤温度变化呈现出明显的滞后性。     

基于植物根系仿生的土壤热湿迁移数值模拟

以实验数据为依据,把土壤中的水分含量和水分梯度分布作为影响植物根系生长的环境因子,结合非饱和多孔介质中传热传质的数学模型,对冬小麦的根系生长进行仿生模拟,分析根系吸水对非饱和土壤湿分与热量传递的影响。在相同环境条件下,对裸土和有作物覆盖的土壤床中的热、湿迁移也进行了模拟比较。     

土温对植物生长的影响及其机理分析

以二年生草本花卉黑心菊为材料,研究了土壤温度对其生长发育的影响。结果表明,加热株地上部的湿重和干重均比未加热株大,而加热株根系的湿重和干重则比未加热株小;且加热株具有较小的根冠比。这些说明适宜的土壤温度使根系的吸收活力增强,有利于植物地上部的生长发育,同时植物根系会通过功能补偿作用对不良土温做出适应性反应,以减少不良土温对植物的危害。     

ZrO2纳米流体的对流换热系数测定及机理浅析

建立了测量圆管内纳米流体流动与传热性能的实验系统,测量了不同粒子浓度的ZrO2/水纳米流体在雷诺数为3 000～18 000范围内的管内对流换热系数以及不同位置处纳米流体对流换热系数的变化情况.实验结果显示,在液体中添加纳米粒子显著增大了液体的管内对流换热系数,例如,在相同雷诺数时,与纯水相比,如果纳米粒子的质量浓度从1.6%增大到4.1%,则纳米流体的对流换热系数增加的比例从1.09增大到1.2.此外,从颗粒的浓度、粒径两方面分析纳米流体强化传热的机理.