Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Июня 2012 в 20:38, задача
Рассчитать температуру в поперечном сечении ледяного покрова канала при отсутствии снега с одной его стороны. Ледяной покров лежит на воде. Температура поверхности льда под снегом – 5 °С, на границе – 7,8 °С, а в зоне отсутствия снега – 10 °С.
Выполним разбивку сечения толщины ледяного покрова на элементарные квадраты со сторонами ∆х = ∆у.
Назначим температуру в узловых точках полученной сетки сообразно смысловым требованиям граничных условий.
Выпишем принятые значения температуры льда у каждой узловой точки, то есть будем иметь -5, -3.9, -2,5.
Затем по уравнению вычисляем в этих точках остаток ∆t.
А) 0 + ( - 5 ) + ( - 10 ) + ( - 3.9 ) – 4 × ( - 5 ) = - 18.9 + 20 = + 1.1; +1.1 / 4 = + 0.275
Б) 0 + ( - 4.725 ) + ( - 7.8 ) + ( - 2.5 ) – 4 × ( - 3.9 ) = - 15.025 + 15.6 = + 0.575; + 0.575 / 4 = + 0.144
В) 0 + ( - 3.756 ) + ( - 5 ) + ( - 2.5 ) - 4 × ( - 2.5 ) = -11.256 + 10 = -1.256; - 1.256 / 4 = - 0.314
Остальные положения точек между следующими точками двухмерного температурного поля определяются аналогично.
Рассматриваемый водоем имеет три изотермы с температурой 24, 25 и 260С, то есть имеется градиент температуры, тогда на данной поверхности будет существовать тепловой поток (распространение теплоты). Тепловой поток направлен в сторону убывания температуры. Линии тока тепла направлены перпендикулярно от изотермы с температурой 260С к изотерме с температурой 25 0С, а также от изотермы с температурой 250С к изотерме с температурой 24 0С. Схема направлений линий тока тепла указана на рисунке.
Выделим на рассматриваемом температурном поле три расположенные рядом изотермы с температурой 24, 25 и 260С. Определим расстояние Dn между ними. Градиент температуры наибольший там, где расстояние по нормали между изотермами наименьшее и наоборот, где расстояние наибольшее – температурный градиент наименьший.
Вычислим теплозапасы водоема, предположив, что водоем представляет однородное тело по формуле:
где - удельная теплоемкость материала тела Дж/кг оС;
- плотность материала тела, кг/м3;
- объем тела м3 ;
m - масса тела.
Для того чтобы вычислить теплозапасы, необходимо определить объем воды, заключенный между определенной изотермой.
Прежде чем определить объем, необходимо определить площадь фигуры, ограниченной изотермой.
Площадь фигуры определяем по формуле:
где N - количество квадратов. шт; b - площадь одного квадрата в масштабе плана.
Задача № 3
Рассчитать
испарение с поверхности
Дано:
Требуется:
Средняя температура воды озера Кулундинское.
Температура воды |
Месяц | ||||||
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X | |
t, 0С |
1.1 |
11.2 |
17.9 |
20.5 |
17.2 |
10.8 |
2.3 |
Повторяемость направления ветра, в процентах
Повторяемость, % |
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
13 |
9 |
5 |
9 |
10 |
14 |
21 |
19 |
Среднемесячная температура воздуха по метеостанции Карасук t, оС
(СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»)
Параметр |
Месяц | |||||||||||
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII | |
t оС |
-19.4 |
-18.4 |
-10.6 |
2,9 |
11.3 |
16.8 |
19.4 |
16.5 |
11.0 |
1.9 |
-9.5 |
-16.5 |