树木蒸腾驱动树液流动多孔介质模型的渐近与数值分析

我们构建了一个用于树干内部树液流动的三维多孔介质模型，该模型由带有合适蒸腾源项的非线性抛物型偏微分方程组成。利用渐近分析，我们针对一类一般的系数函数推导出了液体饱和度与树液速度的近似级数解。我们识别了几个可用于表征各种流动状态的重要无量纲参数。我们研究了树干长宽比与边材水力传导各向异性的相对重要性，以及这两种效应如何影响树液速度的径向和垂直分量。通过控制方程的二阶有限体积离散化验证了分析结果，并与挪威云杉的实验结果进行了比较。