植物木質(zhì)部水分傳輸數(shù)值模擬.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics-CFD）軟件給數(shù)值模擬領(lǐng)域帶來了革命性的變化。將計(jì)算流體力學(xué)方法應(yīng)用于植物木質(zhì)部水分傳輸?shù)难芯?，具有較好的研究價(jià)值和發(fā)展前景。
　　 植物木質(zhì)部構(gòu)造及其水分傳輸機(jī)理一直被許多植物生理生態(tài)學(xué)家所關(guān)注，其屬性決定了水分的運(yùn)輸量和蒸騰量。研究植物體導(dǎo)管內(nèi)穿孔板對水分傳輸?shù)挠绊懀侵参锬举|(zhì)部水分傳輸?shù)幕A(chǔ)內(nèi)容，也是關(guān)鍵內(nèi)容。本文針對這個(gè)問題，主

2、要做了如下工作：
　　 1.基于大量國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，從理論上研究各部分功能及水分傳輸機(jī)理，包括紋孔、穿孔板、導(dǎo)管壁螺紋增厚等現(xiàn)象，其中穿孔板由紋孔演化而來，對植物體內(nèi)的輸水作用不可忽視。
　　 2.采集活體被子植物根、莖、葉等部位進(jìn)行切片實(shí)驗(yàn)，研究植物木質(zhì)部構(gòu)造和水分傳輸之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定穿孔板的位置，導(dǎo)管的尺寸等參數(shù)，為植物木質(zhì)部導(dǎo)管三維模型的建立打下基礎(chǔ)。
　　 3.結(jié)合植物導(dǎo)管內(nèi)水分傳輸?shù)奈⒘鲌隽鲃犹?/p>

3、性，對植物木質(zhì)部穿孔板附近區(qū)域的流場進(jìn)行基礎(chǔ)性研究，建立數(shù)學(xué)模型。解決CFD數(shù)值模擬計(jì)算域的選擇，流動控制方程的形式，層流模型確定，邊界條件的設(shè)置以及控制方程離散求解方法。
　　 4.在實(shí)驗(yàn)研究和理論分析的基礎(chǔ)上，采用CFD數(shù)值模擬方法分別建立植物木質(zhì)部導(dǎo)管內(nèi)的5孔穿孔板和20孔穿孔板三維模型，完成對植物導(dǎo)管穿孔板附近微流場流動情況的分析，包括速度場和壓力場的研究，并將數(shù)值模擬結(jié)果與其他學(xué)者的成果進(jìn)行對比，確定本文采用的數(shù)值模擬