冻结土壤温度场数值模拟的改进

别小勇¹，商翔宇¹，周国庆¹

(1.中国矿业大学,建筑工程学院,江苏,徐州,221008;
2.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,冻土工程国家重点实验室,甘肃,兰州,730000)

摘要:针对土壤冻结过程的数值分析,基于显热容法用有限差分法构造出热传导方程变空间步长的半隐格式和全隐格式.结合实例分析了FEM和FDM方法造成的‘相变遗漏,,提出一种自调节时间步长、半隐和全隐格式交替使用的方法,使模型求解迭代大为简化,有效避免了‘相变遗漏''引起的温度场分析误差.该方法能够较为精确求解冻土温度场,是对传统方法的有效改进,也为土体冻结及冻胀融沉过程的精确分析创造了条件.

关键词:土壤冻结; 数值分析; 相变遗漏;

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