土壤孔隙形態(tài)結(jié)構(gòu)對氣體擴散影響的計算機模擬.pdf

1、在描述土壤中氣體和溶質(zhì)的擴散規(guī)律時，擴散系數(shù)是一個非常重要的參數(shù)。影響擴散系數(shù)大小的因素有很多，在理論上很難得到它們之間具體的函數(shù)關(guān)系，用實驗的方法也難于分離各個影響因素。 本文用計算機模擬的方法，模擬二維空間結(jié)構(gòu)上的擴散過程?；贐MP位圖格式的二維平面圖表示的空間結(jié)構(gòu)，利用MonteCarlo方法來對擴散過程進行計算機模擬。采用隨機行走模型來模擬粒子的布朗運動，通過模擬得到了均方位移隨時間的變化關(guān)系，以及在固定初始濃度下二維

2、結(jié)構(gòu)上擴散過程的穿透曲線，并通過擬合穿透曲線獲得該結(jié)構(gòu)的擴散系數(shù)。 本文分別在二維真實土壤剖面圖以及理想毛細管模型上研究了具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)和擴散系數(shù)的關(guān)系。研究結(jié)果表明，孔隙度越大擴散速度越快，但同時土壤結(jié)構(gòu)的不均勻性也影響了擴散系數(shù)的大小。并通過對土壤剖面圖進行矢量化后建立的幾何網(wǎng)絡(luò)，得到了由路徑長度的標(biāo)準(zhǔn)差來描述的土壤結(jié)構(gòu)不均勻度的新參數(shù)。對于毛細管模型，其彎曲度σ和反映孔徑分布特征的方差σ'與擴散系數(shù)都是指數(shù)遞減關(guān)系，通過擬