AIR/W（水-气两相流分析软件）

 

  AIR/W是一款内置于SEEP/W的水-气两相流分析有限元软件。用户可以分析从简单的饱和稳态问题到复杂的饱和-非饱和时变问题，求解空气和水的压力和流动。传统的渗流分析假定气相部分为大气，因此基质吸力被简化为等于负孔隙水压力，激活AIR/W分析能突破这一局限，从而扩展可分析工程问题的范围。

 

 

  AIR/W被广泛应用于岩土工程、土木工程、地质学、采矿工程等多领域问题的分析和设计。

1、典型应用

Ø 土壤水蒸汽预测系统

Ø 支护管道中的气压力和渗流控制

Ø 降雨水汽锋面的压力响应（Lisse效应）

Ø 应用于北极的道路、铁路路基、矿山废石堆等的冻土危害分析，计算空气流动和对流热交换

Ø 土壤污染物蒸汽抽取系统的空气流动分析

Ø 垃圾填埋场和矿山废弃物中生物降解有害气体的流动分析

Ø 吸力现象

2、软件特点

Ø 分析类型包括限定和非限定的稳态流动、瞬态流动、两位平面分析和两维轴对称分析。

Ø 边界条件类型包括：分别定义水气两相的边界条件，包括压力、水头、流量，可以定义为常数或随时间变化的函数，以及溢出边界。

Ø 土水特征曲线和渗透系数函数可以由基本参数和粒径曲线估计。

Ø 瞬态分析可以激活自适应时步选项以响应边界条件的突然改变的数值问题。

Ø 丰富的后处理结果查看方式。

3、与其它软件的耦合应用

  AIR/W和SEEP/W软件同TEMP/W软件耦合，可以模拟由于空气和水的流动而引起的热量的对流与传递问题。相反，也可以分析温度对空气密度和压力的影响的空气流动，即热传基础上的空气流动分析。AIR/W输出空气含量和渗透速度到TEMP/W，TEMP/W返回一个新的温度值到AIR/W。这个过程是在模型定义计算过程中自动完成，不需要人为干涉。

1、水、气两相的耦合模拟隧道开挖水力入渗（感谢Aarhus大学 MR中心 Samuel Alberg Kock提供案例）

 

2、AIR/W两相流模拟压力板仪测定土壤持水特性。

  湿土样被放在压力膜仪中，外加一已知压力，此压力可以使低压下保持土壤中的任何水分被压出土壤。通过在几个不同的压力下分析样品，则可确定土壤含水量与压力之间的关系。