Студопедия
МОТОСАФАРИ и МОТОТУРЫ АФРИКА !!!


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

Расчет потока тепла в почве




Расчет потока тепла в почве основан на использовании данных об изменении температуры почвы с глубиной и во времени при известных теплофизических характеристиках. Если известно, как изменилась температура почвы за некоторый период времени и определена ее объемная теплоемкость, то можно рассчитать количество тепла, которое прошло через поверхность почвы и вызвало данное изменение температуры. Для полного учета нужно рассмотреть весь слой, в котором за данный интервал времени отмечается изменение температуры. Однако на метеостанциях измеряют температуру почвы только до глубины 20 см, а средний поток тепла в почве рассчитывается за интервал времени между двумя соседними сроками наблюдений. Рекомендуется определять его по результатам наблюдений за температурой и влажностью почвы по формуле:

кал/(см2·мин) = 700 (1)

где CV – объемная теплоемкость; τ– продолжительность интервала (в минутах), для которого находится средний поток q1; S1– величина, характеризующая изменение температуры в верхнем 20-см слое почвы за интервал τ.

Для более точного расчета потока тепла в почве по данным станционных наблюдений используется формула:

(2)

где а – коэффициент температуропроводности 20-см слоя; Н1 и Н2 – фиксированные глубины в этом слое; S2 – величина, характеризующая изменение во времени разности температур почвы.

Формула (2) кроме S1, характеризующего среднее теплосодержание слоя почвы глубиной Н1, содержит величину S2, которая характеризует поток тепла в почве ниже уровня Н2, и зависит от средней температуропроводности всего слоя и от разности температуры почвы на глубинах Н1 и Н2, рассчитанной на единицу длины. При расчете потока тепла в почве по результатам измерения температуры на стандартных глубинах 5, 10, 15 и 20 см Н1 принимается равной 20 см, а Н2 – равной 10 см.

Средний поток тепла в почве в соответствии с установленными сроками наблюдений вычисляется днем (с 7 до 19 час) за трехчасовые, а ночью (с 19 до 7 час) – за шестичасовые интервалы, т.е. τ составляет 180 или 360 мин.

Величина S1 вычисляется по формуле:

(3)

где S0 = 20·0,082 Δt0; S5 = 20·0,333 Δt5; S10 = 20·0,175 Δt10; S15 = 20·0,156 Δt15;

S20 = 20·0,004 Δt20.

Величины Δt0, Δt5, Δt10, Δt15 и Δt20 представляют собой разности между соответствующими значениями температуры почвы в последующий и предыдущий сроки наблюдений. Δt0 – аналогичная разность между температурой поверхности почвы в последующий и предыдущий период; Δt5 – такая же разность температур на глубине 5 см и т.д.

Для нахождения S1 надо выполнить следующие операции:




а) найти разности между значениями температур почвы в последующий и предыдущий сроки (Δt0, Δt5, Δt10, Δt15 и Δt20),

б) найти величины S0, S5, S10, S15, S20,

в) сложить полученные произведения.

По этой схеме вычисляется S1 между всеми сроками наблюдений, т.е. за интервалы 1-7, 7-10, 10-13, 13-16, 16-19 и 19-1 час.

Для вычисления за интервал 1-7 час используются температуры почвы за сроки 1 и 7 часов, за интервал 7-10 часов – температуры почвы за 7 и 10 часов. Аналогично при вычислении величины для интервалов 10-13, 13-16 и 16-19 час используются соответственно значения температуры почвы за сроки 10 и 13, 13 и 16, 16 и 19 час. Среднее значение S1 за интервал от 19 до 1 часа вычисляется по данным температуры за 19 и 1 час.

При определении потока тепла в почве за интервал 19-1 час по ежедневным данным расчет S1 производится по температуре почвы в 19 часов данных суток и в 1 час следующих.

При определении потока за этот же интервал по средним декадным и средним месячным температурам величина S1 рассчитывается по средней температуре за 19 час данной декады или месяца и средней температуры за срок 1 час, рассчитываемой следующим образом:

а) при вычислении вышеуказанной температуры за первую декаду из декадной суммы за срок 1 час на каждой глубине высчитывается соответствующее значение температуры за 1-е число и прибавляется значение температуры за 11-е число (например, декадная сумма за срок 1 час на глубине 5 см составляет 143,5. Из этой суммы вычитаем значение температуры за 1-е (10,9) и прибавляем значение температуры за 11-е (16,0). Средняя температура за этот срок 1 час равна: 143,5 – 10,9 + 16,0/10 = 14,9). Аналогично при вычислении средней температуры за вторую декаду из декадной суммы вычитается значение температуры за 11-е число и прибавляется значение за 21 число; для третьей декады – из суммы вычитается значение температуры за 21-е и прибавляется ее значение за 1-е число следующего месяца;



б) при вычислении средней температуры за месяц из месячной суммы температур за срок 1 час на каждой глубине вычитается ее значение за 1-е число данного месяца и прибавляется значение температуры за 1-е число следующего месяца.

Значения q1, рассчитанные по формуле (1), являются средними для интервалов 1-7, 7-10, 10-13, 13-16, 16-19 и 19-1 час. Для определения же потока тепла в почве непосредственно в сроки 1, 7, 10, 13, 16, 19, 1 час необходимо вычислить среднее между потоками за два соседних интервала. Например, для срока 1 час:

(4)

Здесь q - поток в срок 1 час, q1(19-1) и q1(1-7) – средние потоки для интервалов 19-1 и 1-7 час.

Расчеты делаются в соответствии с примером, помещенным в таблицах 1, 2 и 3.

Пример расчета потока тепла в почве

Таблица 1

Глубина, см Время наблюдений
100 700 1000 1300 1600 1900 100
14,3 20,4 34,1 39,5 33,4 21,8 15,6
19,3 18,9 26,2 29,9 28,7 24,8 21,6
20,9 19,1 21,1 25,0 25,6 24,6 23,5
21,4 19,7 20,3 22,2 23,6 23,9 24,5
21,5 20,1 20,1 21,1 22,2 23,0 24,6

Таблица 2

Разность температуры (∆t) между сроками на глубинах

Глубина, см Интервал времени, час
7-1 10-7 13-10 16-13 19-16 1-19
6,1 13,7 5,4 -6,1 -1,6 -6,2
-0,4 7,3 3,7 -1,2 -3,9 -3,2
-1,8 2,0 3,9 0,6 -1,0 -1,1
-1,7 0,6 1,9 1,4 0,3 0,6
-1,4 0,0 1,0 1,1 0,8 1,6

Таблица 3

  Интервал времени, час
19-1 1-7 7-10 10-13 13-16 16-19 19-1
S0 - 10,00 22,47 8,86 -10,00 -19,02 -10,17
S5 - -2,66 48,62 24,64 -7,99 -25,97 -21,31
S10 - -6,30 7,00 13,65 2,10 -3,50 -3,85
S15 - -5,30 1,87 5,93 4,37 0,94 1,87
S20 - -0,11 0,00 0,08 0,09 0,06 0,13
S1 -33,33 -4,37 79,96 53,16 -11,43 -47,49 -33,33
τ
Сρ/τ 0,00178 0,00178 0,00356 0,00356 0,00356 0,00356 0,00178
q1 -0,06 -0,01 0,28 0,19 -0,04 -0,17 -0,06
срок  
q -0,04 0,14 0,24 0,08 -0,10 -0,12  





Дата добавления: 2015-10-22; просмотров: 1074; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8918 - | 7596 - или читать все...

Читайте также:

  1. II. Проверочный расчет естественного освещения
  2. III.6 Определение расчетных сил нажатия тормозных колодок на ось подвижного состава, учетного веса локомотивов, мотор-вагонного подвижного состава
  3. IV. Проверочный расчет естественного освещения
  4. IV. Расчет численности основных рабочих, выполняющих работы, на которые имеются нормы обслуживания, производится по формуле
  5. MS Excel. Основные приемы работы. Простые расчеты. Работа со встроенными функциями.
  6. V. Расчет эксплуатационных показателей работы флота.
  7. АВТОМАТИЗАЦИЯ РАСЧЕТОВ
  8. Автоматическое экстрагирование из непрерывного потока
  9. Акустический расчет помещений
  10. Акцептные формы расчетов
  11. Алгебраический метод расчета константы диссоциации органического реагента
  12. Амортизация основных фондов предприятий РГБ: понятие, назначение и методы расчета. Место амортизации в системе формирования инвестиционных ресурсов.


 

3.94.129.211 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.004 сек.