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
Акватория водоема, разбитая сечениями
через 1 километр в направлении Запад - Восток
В
З
5.7
1 км
7.4
9.0
8.4
Найдем среднюю длину разгона воздушного потока над водой по направлению севера на юг Lз-в в км. по формуле:
Акватория водоема, разбитая сечениями
через 1 километр в направлении Северо-запад - Юго-восток 1 км
1.3
ЮВ
СЗ
3.2
4
4.3
4.5
4.1
3.7
3.6
2.9
2
Найдем среднюю длину разгона воздушного потока над водой по направлению севера на юг Lсз-юв в км. по формуле:
1 км
СВ
ЮЗ
5
6.2
6.8
6.6
5.7
3.4
Найдем
среднюю длину разгона
Определим среднюю длину Lср разгона воздушного потока над водоемом по уравнению:
Зная Lср=5,1км из приложения для растительности по берегам водоёма средней высотой до 5 м. принимаем К3= 1.
Выполним расчет по уравнению:
2. Рассчитаем упругость водяного пара над водоёмом на высоте 2 м над водной поверхностью е2.
е2 = е'2+(0,8 е0 - е'2)М,
Определим коэффициент трансформации М учитывающий изменение влажности и температуры воздуха в зависимости от размера водоема по приложению 4. Прежде чем воспользоваться приложением необходимо сопоставить температуру воздуха с температурой воды.
Сопоставление
температуры воздуха с
Месяц |
Температура воды tп, оС |
Температура воздуха t2, оС |
Разница |
М |
V |
11,2 |
11,3 |
0,1 |
0,231 |
VI |
17,9 |
16,8 |
1,1 |
0,231 |
VII |
20,5 |
19,4 |
1,1 |
0,231 |
VIII |
17,2 |
16,5 |
0,7 |
0,231 |
IX |
10,8 |
11,0 |
0,2 |
0,231 |
X |
2,3 |
1,9 |
0,4 |
0,231 |
По результатам сопоставления получено, что температура воды в водоёме и окружающего его воздуха отличается от 0,1 до 1,1 оС, поэтому примем коэффициент М = 0,23 для всего расчетного интервала.
Поясним как мы получили это значение. Так как средняя длина разгона воздушного потока над водоемом равна Lср=5,1км, то из приложения 4 воспользуемся соотношением tп » t2 для Lср=5 и Lср=10 км. проинтерполируем полученные значения и определим М для Lср= 5,1км.
Далее производим расчет по следующей формуле для различных месяцев:
За тёплую часть года испарилось с поверхности водоёма
4. Определяем
средние месячные значения испарения
с поверхности снежного
Для определения испарения с поверхности снега за месяц и более продолжительные сроки воспользуемся формулой:
За холодную часть года испарилось с поверхности снега.
5. Определяем запасы воды в снеге в поле и лесу.
Подставляем в формулу значения высоты снежного покрова приведенные в таблице подекадно
Параметр |
Месяц | |||||||||||||||||||||||
X |
XI |
XII |
I |
II |
III |
IV |
V | |||||||||||||||||
декады |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
h, см |
· |
· |
· |
3 |
5 |
7 |
9 |
12 |
15 |
17 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
23 |
23 |
20 |
12 |
· |
· |
· |
· |
· |