- •Методические указания
- •(Раздел – «Физика вод суши»)
- •Общие указания
- •Указания по разделам Введение
- •Литература
- •Вопросы для самопроверки
- •Молекулярная физика воды в трех ее агрегатных состояниях
- •Литература
- •Вопросы для самопроверки
- •Основные физические свойства воды, водяного пара, льда, снега
- •Литература
- •Вопросы для самопроверки
- •Основные положения теплообмена
- •Литература
- •Вопросы для самопроверки
- •Стационарное температурное поле
- •Литература
- •Вопросы для самопроверки
- •Нестационарное температурное поле
- •Литература
- •Вопросы для самопроверки
- •Гидротермический расчет водоемов и водотоков
- •Литература
- •Вопросы для самопроверки
- •Движение вод суши
- •Литература
- •Вопросы для самопроверки
- •Ледотехнический расчет водоемов и водотоков
- •Литература
- •Вопросы для самопроверки
- •Испарение с поверхности воды, снега, льда и почвы
- •Литература
- •Вопросы для самопроверки
- •Вода в почвогрунтах и снежном покрове
- •Литература
- •Вопросы для самопроверки
- •Акустические, оптические и электромагнитные явления в воде
- •Литература
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольная работа Общие указания
- •Исходные данные
- •Характеристики водохранилища
- •Метеорологические данные (среднедекадные значения): температура воздуха , парциальное давление водяного пара , скорость ветра , общая облачность
- •Характеристики слоя свежевыпавшего снега: толщина , плотность
- •Начальная температура воды
- •Задача 1 Расчет температуры в снеголедяном покрове водоема
- •Исходные данные:
- •Пояснения к задаче
- •Расчет распределения температуры воды по глубине подо льдом слабопроточного водохранилища
- •Исходные данные
- •Пояснения к задаче
- •Расчет температуры воды по длине водотока
- •Исходные данные:
- •Пояснения к задаче
- •Расчет нарастания толщины льда
- •Исходные данные:
- •Пояснения к задаче
- •Общие указания к выполнению курсового проекта
- •Тема 1. Ветровое волнение на водоеме и методика расчета
- •Литература
- •Тема 2. Испарение с водной поверхности водоема по данным наблюдений и расчета
- •Литература
- •Тема 3. Определение шугопродуцирующей площади полыньи
- •Литература
- •Исходные данные
- •Тема 4. Зимний термический и ледовый режимы водоема (водотока)
- •Литература
- •Расчет средней температуры воды водоема за безледоставный период (тема 5)
- •Литература
- •Расчет изменения температуры воды в водоеме по глубине (тема 6)
- •Литература
- •Содержание
Основные положения теплообмена
В этом разделе рассматриваются основные понятия, законы и уравнения теории теплообмена. Они необходимы для решения задач гидротермики, которые будут освещены ниже. Поэтому на эти вопросы необходимо обратить особое внимание, а формулы (3.1 – 3.10), (3.16), (3.22), (3.33), (3.34), (3.37), (3.53), (3.58 – 3.62) учебника [1] следует запомнить. Следует также разобраться как в выводе основного уравнения теории теплообмена, которое носит название дифференциального уравнения теплопроводности, так и условия однозначности, задаваемые при решении этого уравнения.
Литература
Винников С. Д., Викторова Н.В. Физика вод суши. – СПб.: изд. РГГМУ, 2009 – с. 68 – 107.
Одрова Т. В. Гидрофизика водоемов суши, 1979, с. 58 – 70.
Вопросы для самопроверки
Что называется стационарным и нестационарным температурным полем?
Как изображается плоское температурное поле?
Как записывается выражение для определения энтальпии тела?
Напишите закон Фурье.
Как записывается дифференциальное уравнение теплопроводности?
Что такое начальные и граничные условия, необходимые для решения уравнения теплопровоодности?
Что такое источник (сток) теплоты?
Что такое теплопередача и теплоотдача?
По какой формуле определяется конвективная теплоотдача?
По какой формуле определяется лучистый теплообмен?
Дайте оценку теплоотдаче при испарении воды.
Дайте оценку теплоте, выделяющейся при замерзании воды.
Стационарное температурное поле
Рассмотренные в предыдущем разделе законы и уравнения теории теплообмена применяются при изучении температурных полей в стационарных условиях, то есть условиях, не меняющихся с течением времени. Здесь следует больше внимания уделить методам решения уравнения теплопроводности для стационарного температурного поля. При этом следует отметить, что аналитических решений уравнения разработано очень большое число, мы же приводим в качестве примера только одно решение [1], с. 117.
Литература
Винников С. Д., Викторова Н.В. Физика вод суши. – СПб.: изд. РГГМУ, 2009 – с. 108 – 130.
Вопросы для самопроверки
Напишите уравнение теплопроводности для стационарных условий
Как записывается выражение для определения температуры в однослойной плоской стенке?
То же с внутренним источником теплоты.
Какие методы существуют для решения уравнения Лапласа?
Изложите суть графического метода решения этого уравнения.
Изложите суть метода электротепловой аналогии.
Нестационарное температурное поле
Как и предыдущем разделе, здесь также используются законы и уравнения теории теплообмена, рассматриваются методы решения дифференциального уравнения теплопроводности для температурных полей в нестационарных условиях, то есть в условиях, меняющихся с течением времени.
Литература
Винников С. Д., Викторова Н.В. Физика вод суши. – СПб.: изд. РГГМУ, 2009 – С. 131 – 165.
Вопросы для самопроверки
В чем суть графической формы метода конечных разностей, применяемого для решения уравнения теплопроводности для одномерного температурного поля?
В чем суть табличной формы метода конечных разностей, применяемого для решения уравнения теплопроводности для одномерного температурного поля?
Как записывается условие Шмидта?
Как определяется скорость промерзания (оттаивания) почвогрунта?
В чем суть метода изучения температурных полей на моделях?
Как записываются индикаторы и критерии подобия?