Исследование испаряемости с поверхности испарителя Н.М. Топольницкого

Цель работы: ознакомиться с конструкцией компенсационного почвенного испарителя и приобрести навыки по работе с ним.

2.1. Конструкция испарителя и принцип действия

Компенсационный почвенный испаритель состоит из: сосуда 1 с диском 9, латунной сеткой 10 и крышкой 2, мерной стеклянной трубки 3 в металлической оправе со сливными трубками 7 и 8, цилиндра 4, крышки цилиндра 5 для установки мерной трубки, соединительной трубки 6.

Сосуд испарителя представляет собой цилиндр площадью 500 см2 высотой 80 мм. В сосуд вставляется диск и латунная сетка. На сетку засыпается белый кварцевый песок с размерами фракции 1-3 мм. Высота засыпки песка 50 мм. После засыпки сосуд заполняется водой.

2.2. Уравнение теплового баланса испарителя

qo = qm + qл = αТ(Tc - Tn) + qл = r iu

где qo – суммарная интенсивность теплового потока, затрачиваемого на испарение воды, Вт/м2;

qm – интенсивность конвективного теплового потока, Вт/м2;

qл – интенсивность лучистого потока тепла, Вт/м2;

αТ – коэффициент конвективного теплообмена, Вт/(м2 К);

Tc – температура воздуха, оК;

Tn – температура поверхности испарителя, оК;

r – удельная теплота испарения воды, Дж/кг;

iu–интенсивность испарения с водонасыщенной поверхности испарителя, кг/м2с.

Если qл = 0, то интенсивность испарения воды определяется разностью температур:

Tc- Tn = Tc-Тм

где Тм – температура смоченного термометра.

Если Tc≈ Tn, то интенсивность испарения определяется только величиной лучистого теплового потока.

2.3. Проведение работы.

Таблица 2.1

Результаты наблюдений за испаряемостью

Среднюю испаряемость можно определить по формуле:

, (2.1)

а мгновенную – по формуле:

, (2.2)

где Gв – масса воды, испарившейся за время τ с площади Fn;

ρ – плотность воды;

∆V – объем испарившейся воды.

Так как шкала трубки проградуирована в см3, а площадь сосуда испарителя равна 500 см2, то для определения величины испаряемости в кг/м2 мин необходимо разность начального и конечного отсчетов разделить на 50 и на время между отсчетами:

, (2.3)

где Кн и Кн-1 – начальный и конечный отсчеты по шкале мерной трубки, см3;

τ – время между отсчетами, мин.

По данным измерений строится график зависимости объема испарившейся воды от времени τ:

V,

По графику V = f(τ) и формуле (2.2) определяют мгновенную величину испаряемости. Испаряемость равна угловому коэффициенту:

Интересное из раздела

Экологические проблемы атмосферы Кислые осадки Проблема озонового слоя в атмосфере Понятие о парниковом эффекте
Хозяйственная деятельность человечества в течение последнего столетия привела к серьезному загрязнению нашей планеты разнообразными отходами производства. Воздушный бассейн, воды и почва в ...

Экологическая обстановка Нижнего Новгорода
Проблема взаимодействия человека с природой – проблема вечная и одновременно современная. Ведь человечество связано с природным окружением своим происхождением, существованием и будущим. Ч ...

Нормативы образования отходов и лимиты их размещения для ОАО Судоремонтный Судостроительный
Проект разработан на основании: - Договора № 11/10-07 от 27.09.07, заключенного между предприятием ОАО «Судоремонтный Судостроительный Завод «Мидель», (ОАО ССЗ «Милель») и ООО Научно ...