Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Расчет изменения запаса тепла в непроточном водоеме




Требуется определить среднюю интенсивность изменения запаса тепла в водоеме за май и декабрь и накопление (или расходование) тепла в нем за эти месяцы. Данные брать по вариантам из табл. 1. 11.2

Средние за май и декабрь значения тепловых потоков, в Вт/м2:

1) Sр – поглощенная водой солнечная радиация (Sр5(май) и Sр12 (дек.)),

2) Sк – турбулентный теплообмен с атмосферой (Sк5 и Sк12),

3) Sэф – эффективное излучение (Sэф5 и Sэф 12),

4) Sи – тепло, затраченное на испарение ( Sи5 и Sи12 ),

5) Sдн – теплообмен с грунтом дна (Sдн5 и Sдн12).

Значения остальных составляющих уравнения для рассматриваемых периодов близки к нулю.

 

Пример решения варианта № 1

Средние значения интенсивности изменения запаса тепла в мае и декабре определим с помощью уравнения:

S5 = 252 + 22 – 50 – 70 + 6 = 160 Вт/м2

S12 = 43 – 100 – 58 – 7,2 – 3 = –125,2 Вт/м2.

Таким образом, в мае тепло в водоеме накапливалось, а в декабре – расходовалось. В расчете на единицу площади водоема накопление тепла в мае составило:

ΔS5 = 160∙31∙86400 = 429∙106 Дж/м2,

а расходование тепла в декабре составило:

ΔS12 = –125,2∙31∙86400 = –335∙106 Дж/м2,

где 31 —число суток в месяце, 86400 — число секунд за сутки.

 

Таблица 2 11.2

??? Средние значения интенсивности изменения запаса тепла

№ вари-анта Sр5 (май) Sр12 (дек.) Sк5 (май) Sк12 (дек.) Sэф5 (май) Sэф12 (дек.) Sи5 (май) Sи12 (дек.) Sдн5 (май) Sдн12 (дек.)
–22 7,2 +6 –3
–19 +2 –5
–10 +8 –4
–9 +5 –2
–16 +4 –3
–15 +5 –4
–24 +7 –2
–8 +5 –3

 

Расчет температуры воды в непроточном водоеме

Определить среднюю температуру воды в водоеме в конце месяца при следующих исходных данных:

Средние месячные значения тепловых потоков, Вт/м2:

1) Sp – поглощенная водой суммарная солнечная радиация;

2) Sк – турбулентный теплообмен с атмосферой;

3) Sэф – эффективное излучение;

4) Sи – тепло, затраченное на испарение;

5) Sдн – теплообмен с грунтом дна;

6) Ти – средняя температура воды в начале месяца;

7) h – средняя глубина водоема.

В месяце 30 сут.

Таблица 11.3

 

Номер варианта Sp Вт/м2 Sк Вт/м2 Sзф Вт/м2 Sи Вт/м2 Sдн Вт/м2 Tп C0 h, м
–15,2 16,1
–14
–16
–12
–11
–10
–12
–15
–11
–12

Пример решения варианта 1

Используя выражение

S = Sp + Sк – Sэф – Sи – Sдн

рассчитываем результирующий тепловой поток:

S = 270 + 75 – 53 – 137 – 15,2 = 138,8 Вт/м2.

Приращение запаса тепла в водоеме за месяц составит:

ΔS= 140,2∙30∙86400 = 364∙106 Дж/м2.

На основании формулы интенсивности изменения запаса тепла:

S = cρh(tк – Тн)/τ,

где h – глубина,

ρ – плотность воды,

с – удельная теплоемкость воды,

tk– температура в начале расчетного периода,

Тn – температура в конце расчетного периода,

τ – продолжительность расчетного периода,

можно записать:

ΔS = С∙ρ∙Δt∙h/τ

Принимая удельную теплоемкость воды Ср = 4190 Дж/(кг∙К), плотность воды ρ = 1000 кг/м3 и учитывая, что продолжительность расчетного периода τ равна одному месяцу, получаем изменение средней температуры воды в водоеме за месяц:

 

Δt = ΔSτ/cρh = (364∙106∙1)/(4190∙1000∙9) = 9,6 ºС.

 

Средняя температура воды в конце месяца:

tк = tн + Δt = 16,1 + 9,6 = 25,7 ºС.

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-09-15; просмотров: 88; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.005 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты