คำจำกัดความของการไล่ระดับสีของสนามอุณหภูมิ การไล่ระดับอุณหภูมิ
หากเราเชื่อมต่อจุดต่างๆ ของร่างกายที่มีอุณหภูมิเท่ากัน เราจะได้พื้นผิวที่มีอุณหภูมิเท่ากัน เรียกว่าอุณหภูมิคงที่ ดังนั้น พื้นผิวอุณหภูมิคงที่คือตำแหน่งทางเรขาคณิตของจุดต่างๆ ในสนามอุณหภูมิที่มีอุณหภูมิเท่ากัน
เนื่องจากจุดเดียวกันบนวัตถุไม่สามารถมีอุณหภูมิที่แตกต่างกันพร้อมกันได้ พื้นผิวอุณหภูมิคงที่จึงไม่ตัดกัน ไม่ว่าจะสิ้นสุดที่พื้นผิวของร่างกายหรืออยู่ภายในร่างกายทั้งหมดก็ตาม
จุดตัดกันของพื้นผิวไอโซเทอร์มอลกับระนาบทำให้เกิดไอโซเทอร์มแบบครอบครัวบนระนาบนี้ พวกมันมีคุณสมบัติเช่นเดียวกับพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ กล่าวคือ พวกมันไม่ตัดกัน ไม่แตกออกภายในร่างกาย ไปสิ้นสุดที่พื้นผิว หรือตั้งอยู่ภายในร่างกายทั้งหมด
รูปที่ 1.1- ไอโซเทอม
รูปที่ 1.1 แสดงไอโซเทอร์มซึ่งมีอุณหภูมิต่างกัน ที
อุณหภูมิในร่างกายเปลี่ยนแปลงเฉพาะในทิศทางที่ตัดกับพื้นผิวอุณหภูมิคงที่เท่านั้น
ในกรณีนี้ อุณหภูมิที่แตกต่างกันมากที่สุดต่อความยาวหน่วยเกิดขึ้นในทิศทางของอุณหภูมิปกติถึงพื้นผิวอุณหภูมิคงที่
การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในทิศทางจากอุณหภูมิปกติถึงพื้นผิวอุณหภูมิคงที่นั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยการไล่ระดับอุณหภูมิการไล่ระดับอุณหภูมิ
เป็นเวกเตอร์ที่พุ่งตั้งฉากไปยังพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ในทิศทางของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและเป็นตัวเลขเท่ากับอนุพันธ์ของอุณหภูมิในทิศทางนี้ กล่าวคือ , (1.6)
ผู้สำเร็จการศึกษา เสื้อ =
โดยที่ n o เป็นเวกเตอร์หน่วยตั้งฉากกับพื้นผิวอุณหภูมิคงที่และมุ่งตรงไปยังอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น dt/dn - อุณหภูมิอนุพันธ์เทียบกับ n ปกติ ปริมาณสเกลาร์การไล่ระดับอุณหภูมิ dt/dn ไม่เหมือนกันสำหรับจุดต่างๆ
พื้นผิวอุณหภูมิคงที่ เธอยิ่งใหญ่กว่าเมื่อมีระยะทาง ระหว่างพื้นผิวอุณหภูมิคงที่น้อยกว่า นอกจากนี้เรายังจะเรียกค่าสเกลาร์ของการไล่ระดับอุณหภูมิ dt/dn.
การไล่ระดับอุณหภูมิ
ค่า dt/dn ในทิศทางของอุณหภูมิที่ลดลงจะเป็นลบ
เส้นโครงของเวกเตอร์ grad t ลงบนแกนพิกัด Ox, Oy, Oz จะเท่ากับ:
(ผู้สำเร็จการศึกษา เสื้อ) x =
(1-7)
(ผู้สำเร็จการศึกษา t)y =
(ผู้สำเร็จการศึกษา เสื้อ) z =
การบรรยายครั้งที่ 3
หัวข้อ: ข้อกำหนดพื้นฐานของการศึกษาเกี่ยวกับการนำความร้อน
โครงร่างการบรรยาย
1.5 ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน
1.4 การไหลของความร้อน กฎของฟูริเยร์
เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการแพร่กระจายความร้อนคือการกระจายอุณหภูมิในตัวกลางที่พิจารณาไม่เท่ากัน ดังนั้นการถ่ายเทความร้อนด้วยการนำความร้อนจึงจำเป็นที่การไล่ระดับอุณหภูมิจะต้องไม่เป็นศูนย์ที่จุดต่างๆ ของร่างกาย
ตามสมมติฐานฟูริเยร์ ปริมาณความร้อน dQ, J ที่ผ่านองค์ประกอบของพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ dF ในช่วงเวลา d สัดส่วนกับการไล่ระดับอุณหภูมิ dt/dn
. (1.8)
มีการทดลองแล้วว่าค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนในสมการ (1.8) เป็นพารามิเตอร์ทางกายภาพของสาร เป็นลักษณะความสามารถของสารในการนำความร้อนและเรียกว่า ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน
ปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านหน่วยเวลาต่อหน่วย
พื้นที่ผิวอุณหภูมิคงที่
,W/m2 เรียกว่า ความหนาแน่นของการไหลของความร้อน- ความหนาแน่น การไหลของความร้อนเป็นเวกเตอร์ที่กำหนดโดยความสัมพันธ์
. (1.9)
เวกเตอร์ความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อน q ถูกส่งตรงไปยังพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ตามปกติ ทิศทางบวกของมันเกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางของอุณหภูมิที่ลดลง เนื่องจากความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากส่วนที่ร้อนกว่าของร่างกายไปยังส่วนที่เย็นเสมอ ดังนั้น เวกเตอร์ q และ grad t อยู่บนเส้นตรงเดียวกัน แต่มุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม สิ่งนี้จะอธิบายการมีอยู่ของเครื่องหมายลบทางด้านขวามือของสมการ (1.9) และ (1.8)
เส้นตรงที่มีเส้นสัมผัสกันตรงกับทิศทางของเวกเตอร์
q ถูกเรียก เส้นการไหลของความร้อน- เส้นการไหลของความร้อนตั้งฉากกับพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ (รูปที่ 1.2)
รูปที่ 1.2 – ไอโซเทอร์มและเส้นการไหลของความร้อน
ค่าสเกลาร์ของเวกเตอร์ความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อน q, W/m 2 จะเท่ากับ:
, (1.10)
การทดลองจำนวนมากได้ยืนยันความถูกต้องของสมมติฐานฟูริเยร์ ดังนั้นสมการ (1.8) เช่นเดียวกับสมการ (1.9) จึงเป็นตัวแทนทางคณิตศาสตร์ของกฎพื้นฐานของการนำความร้อนซึ่งมีรูปแบบดังนี้: ความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนเป็นสัดส่วนกับการไล่ระดับอุณหภูมิ
เรียกว่าปริมาณความร้อนที่ส่งผ่านต่อหน่วยเวลาผ่านพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ F การไหลของความร้อน- หากการไล่ระดับของอุณหภูมิสำหรับจุดต่างๆ ของพื้นผิวไอโซเทอร์มอลแตกต่างกัน ปริมาณความร้อนที่จะผ่านพื้นผิวไอโซเทอร์มอลทั้งหมดต่อหน่วยเวลาจะพบว่าเป็น
, (1.11)
โดยที่ dF เป็นองค์ประกอบของพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ ค่า Q วัดเป็นวัตต์
ปริมาณความร้อนทั้งหมด Q, J ที่ผ่านพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ F ในช่วงเวลา t เท่ากับ:
,
(1.12)
จากที่กล่าวมาข้างต้น เพื่อที่จะกำหนดปริมาณความร้อนที่ผ่านพื้นผิวใดๆ ของวัตถุที่เป็นของแข็ง จำเป็นต้องทราบสนามอุณหภูมิภายในร่างกายที่เป็นปัญหา การค้นหา สนามอุณหภูมิและเป็นงานหลักของทฤษฎีการวิเคราะห์การนำความร้อน
พื้นฐานทางทฤษฎีของวิศวกรรมความร้อน การถ่ายเทความร้อน
บทช่วยสอน
โตลยาติ 2010
รากฐานทางทฤษฎีของวิศวกรรมความร้อน การถ่ายเทความร้อน: หนังสือเรียน. –: สำนักพิมพ์, 2010. – 118 น.
หนังสือเรียนสรุปทฤษฎีส่วนหลักของสาขาวิชา มีการเน้นข้อกำหนด กฎหมาย และวิธีการคำนวณทางวิศวกรรมความร้อนที่สำคัญที่สุด ในแต่ละหัวข้อมีคำถามและงานทดสอบความรู้ตัวอย่างการแก้ปัญหา ภาคผนวกประกอบด้วยเอกสารอ้างอิง
คู่มือนี้จัดทำขึ้นที่ภาควิชาวิศวกรรมความร้อนเชิงทฤษฎีและอุตสาหกรรม ซึ่งสอดคล้องกับโปรแกรมสาขาวิชาและมีไว้สำหรับนักศึกษาสาขาพิเศษ 100700 “วิศวกรรมความร้อนอุตสาหกรรม” และ 100500 “โรงไฟฟ้าพลังความร้อน” ของสถาบันการศึกษาทางไกล
ผู้วิจารณ์:
ยู.วี. วิดิน – หัวหน้า แผนก รากฐานทางทฤษฎีวิศวกรรมความร้อนของ Krasnoyarsk Polytechnic University, ศาสตราจารย์, ผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์เทคนิค;
เอส.วี. Goldaev – ผู้อาวุโส นักวิจัยวิจัย
สถาบันคณิตศาสตร์และกลศาสตร์ประยุกต์ที่ Tomsk State University ผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์เทคนิค
การแนะนำ
การเร่งความเร็วของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนั้นสัมพันธ์กับการตอบสนองความต้องการทรัพยากรเชื้อเพลิงและพลังงานของประเทศอย่างเต็มที่ นอกจากการผลิตเชื้อเพลิงและการผลิตพลังงานที่เพิ่มขึ้นแล้ว ปัญหานี้กำลังได้รับการแก้ไขด้วยการนำนโยบายประหยัดพลังงานเชิงรุกไปใช้ในทุกภาคส่วน เศรษฐกิจของประเทศ- ส่วนใหญ่ การผลิตที่ทันสมัยมาพร้อมกับกระบวนการทางเทคโนโลยีความร้อนซึ่งการดำเนินการที่ถูกต้องจะกำหนดผลผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับสิ่งนี้ เช่นเดียวกับปัญหาในการสร้างเทคโนโลยีไร้ขยะและการปกป้องสิ่งแวดล้อม บทบาทของวิศวกรรมความร้อนในฐานะวิทยาศาสตร์ซึ่งมีพื้นฐานทางทฤษฎีคืออุณหพลศาสตร์และการถ่ายเทความร้อนได้เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
การถ่ายเทความร้อนศึกษากฎการถ่ายเทความร้อน การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการถ่ายเทความร้อนเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน เมื่อศึกษาแล้วกระบวนการนี้จะแบ่งออกเป็น ปรากฏการณ์ง่ายๆ- วัตถุประสงค์ของหลักสูตรคือการศึกษาแบบง่ายและ กระบวนการที่ซับซ้อนการถ่ายเทความร้อนไปที่ สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน.
แนวคิดพื้นฐานและคำจำกัดความ
วิธีการถ่ายเทความร้อน
ความร้อนจะถูกถ่ายเทออกจากร่างกายมากขึ้นตามธรรมชาติ อุณหภูมิสูงไปยังร่างกายที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า หากไม่มีความแตกต่างของอุณหภูมิ การแลกเปลี่ยนความร้อนจะหยุดลงและเกิดสมดุลทางความร้อน
การถ่ายเทความร้อนมีสามวิธี: การนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสีความร้อน .
การนำความร้อน – การถ่ายเทความร้อนเมื่อสัมผัสกันระหว่างร่างกายกับอนุภาคของร่างกาย การนำความร้อนถ่ายเทความร้อนผ่านของแข็ง ของเหลว และก๊าซ
การพาความร้อน– การเคลื่อนที่ของมวลของของเหลวหรือก๊าซจากตัวกลางที่อุณหภูมิหนึ่งไปยังตัวกลางที่อุณหภูมิอื่น หากการเคลื่อนไหวเกิดจากความหนาแน่นของอนุภาคที่ร้อนและเย็นที่แตกต่างกัน ก็จะเป็นเช่นนั้น การพาความร้อนตามธรรมชาติถ้าความแตกต่างของความดันเป็น การพาความร้อนแบบบังคับ- โดยการพาความร้อนความร้อนจะถูกถ่ายโอนในของเหลวและก๊าซ
การแผ่รังสีความร้อน– กระบวนการกระจายความร้อนจากตัวแผ่รังสีโดยใช้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า- ถูกกำหนดโดยอุณหภูมิและ คุณสมบัติทางแสงร่างกายที่เปล่งประกาย ( ของแข็ง, ก๊าซไตรอะตอมและโพลีอะตอมมิก)
ในของแข็ง ความร้อนจะถูกถ่ายโอนโดยการนำความร้อนเท่านั้น ความร้อนจะถูกถ่ายโอนระหว่างวัตถุที่อยู่ในสุญญากาศโดยการแผ่รังสีเท่านั้น การพาความร้อนไม่สามารถแยกออกจากการนำความร้อนได้
การถ่ายเทความร้อนแบบรวมโดยการพาความร้อนและการนำความร้อนเรียกว่า การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน
การแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพาความร้อนระหว่างพื้นผิวกับตัวกลางโดยรอบเรียกว่า การถ่ายเทความร้อน .
เรียกว่าการถ่ายเทความร้อนพร้อมกันในสองหรือสามวิธี การแลกเปลี่ยนความร้อนที่ซับซ้อน .
เรียกว่าการถ่ายเทความร้อนจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่งผ่านผนังเพื่อแยกพวกมันออกจากกัน การถ่ายเทความร้อน .
สนามอุณหภูมิ การไล่ระดับอุณหภูมิ การไหลของความร้อน
สนามอุณหภูมิร่างกายหรือระบบของร่างกายคือชุดของค่าอุณหภูมิทันทีที่ทุกจุดของพื้นที่ที่กำลังพิจารณา ในกรณีทั่วไป สมการสนามอุณหภูมิจะมีรูปแบบดังนี้
อุณหภูมิอาจเป็นฟังก์ชันของพิกัดหนึ่ง สอง หรือสามพิกัด ดังนั้นสนามอุณหภูมิจะเป็นดังนี้ หนึ่ง-, สอง-และ สามมิติ- รูปแบบที่ง่ายที่สุดคือสมการของสนามอุณหภูมิคงที่หนึ่งมิติ: เสื้อ = ฉ(x).
พื้นผิวที่รวมจุดต่างๆ ของร่างกายด้วยอุณหภูมิเท่ากันเรียกว่า อุณหภูมิคงที่พื้นผิวไอโซเทอร์มอลไม่ตัดกัน ไม่ว่าจะปิดกันเองหรือสิ้นสุดที่ขอบเขตของร่างกาย จุดตัดกันของพื้นผิวไอโซเทอร์มอลกับระนาบทำให้เกิดไอโซเทอร์มแบบครอบครัวบนระนาบนั้น: ที,เสื้อ - D เสื้อ,
เสื้อ + D เสื้อ(รูปที่ 1.1)
ทิศทางที่ระยะห่างระหว่างพื้นผิวอุณหภูมิคงที่น้อยที่สุดเรียกว่า ปกติ (น)ไปยังพื้นผิวอุณหภูมิคงที่
อนุพันธ์ของอุณหภูมิปกติกับพื้นผิวอุณหภูมิคงที่เรียกว่า การไล่ระดับอุณหภูมิ
. | (1.2) |
การไล่ระดับอุณหภูมิเป็นเวกเตอร์ที่มีทิศทางตั้งฉากกับไอโซเทอร์มในทิศทางของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
ปริมาณรวมความร้อนที่ถ่ายเทระหว่างการแลกเปลี่ยนความร้อนผ่านพื้นผิวไอโซเทอร์มอลกับพื้นที่ เอฟเมื่อเวลาผ่านไป ที,หมายถึง จำนวน, เจ.
ปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทผ่านพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ของพื้นที่ เอฟต่อหน่วยเวลาเรียกว่า ฟลักซ์ความร้อน Q, อ.
ฟลักซ์ความร้อนที่ถ่ายโอนผ่านพื้นผิวหน่วยเรียกว่า ความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน
เวกเตอร์ความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อนจะถูกส่งตรงไปยังพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ในทิศทางอุณหภูมิที่ลดลง (รูปที่ 1.1)
การไล่ระดับอุณหภูมิของบรรยากาศอาจแตกต่างกันอย่างมาก โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 0.6°/100 ม. แต่ใน ทะเลทรายเขตร้อนใกล้พื้นผิวโลกสามารถสูงถึง 20°/100 ม. หากอุณหภูมิกลับกัน อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นตามความสูงและการไล่ระดับของอุณหภูมิจะกลายเป็นลบ เช่น อาจเท่ากับ -0.6°/100 ม จะเท่ากันทุกระดับความสูง จากนั้นความชันของอุณหภูมิจะเป็นศูนย์ ในกรณีนี้ กล่าวกันว่าบรรยากาศมีอุณหภูมิคงที่[...]
เมื่อการไล่ระดับอุณหภูมิอากาศโดยรอบมีค่าประมาณเท่ากับการไล่ระดับแนวตั้งแบบอะเดียแบติกแบบแห้ง (รูปที่ 3.8, b) ความเสถียรของบรรยากาศเรียกว่าไม่แยแส ปริมาตรอากาศใดๆ ที่เคลื่อนที่ขึ้นหรือลงอย่างรวดเร็วไม่ว่าจะด้วยเหตุผลใดก็ตาม จะมีอุณหภูมิเท่ากับ อากาศโดยรอบที่ความสูงใหม่ ด้วยเหตุนี้ จึงไม่มีสิ่งจูงใจให้เคลื่อนที่ในแนวดิ่งอีกต่อไปเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิ และปริมาตรอากาศที่เป็นปัญหาจะยังคงอยู่ที่เดิม ถ้าการไล่ระดับอุณหภูมิของอากาศโดยรอบน้อยกว่าการไล่ระดับแนวตั้งแบบอะเดียแบติกแบบแห้ง บรรยากาศจะเรียกว่าอะเดียแบติก การใช้ข้อโต้แย้งที่คล้ายกับกรณีซูเปอร์อะเดียแบติก แสดงให้เห็นว่าบรรยากาศใต้อะเดียแบติกมีเสถียรภาพ ซึ่งหมายความว่าปริมาณอากาศเล็กน้อยที่เคลื่อนที่ในแนวตั้งโดยไม่คาดคิดมักจะกลับสู่ตำแหน่งเดิม ตัวอย่างเช่น ปริมาตรอากาศที่เคลื่อนจากตำแหน่ง L ไป B ในรูป 3.8.6 จะมีความหนาแน่นสูงกว่าอากาศโดยรอบที่จุด B ส่งผลให้มีแนวโน้มกลับสู่ความสูงเดิม[...]
การไล่ระดับอุณหภูมิแนวตั้ง ดูการไล่ระดับอุณหภูมิในแนวตั้ง[...]
ความลาดชันของอุณหภูมิปกติหรือมาตรฐาน ตามข้อตกลงระหว่างประเทศ จึงอยู่ที่ 0.66 °C/100 ม. หรือ 3.6 T/100 ฟุต โปรไฟล์อุณหภูมิสำหรับบรรยากาศมาตรฐานเมื่อเปรียบเทียบกับโปรไฟล์อุณหภูมิอะเดียแบติกแห้งจะแสดงไว้ในรูปที่ 1 3.7.[...]
การเพิ่มคุณค่าภายในการไล่ระดับอุณหภูมิที่กำหนดตามความยาวของการไหลของสสารภายในอุปกรณ์เสริมสมรรถนะจะถูกนำเสนอ ทางออกที่ดีที่สุดคำถาม เนื่องจากสารประกอบที่จะเสริมสมรรถนะสามารถสะสมในเฟสคงที่ ซึ่งเป็นระยะเสริมสมรรถนะที่ดีที่สุด และจะไม่ทำให้เกิดปัญหาในแง่ของเงื่อนไขการแยกที่ตามมา ในทางกลับกัน สารประกอบที่ได้รับการเสริมสมรรถนะสามารถสะสมในพื้นที่ที่แยกจากกันภายในการไล่ระดับอุณหภูมิที่กำหนด และสารประกอบแต่ละชนิดจะครอบครองตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดทางอุณหพลศาสตร์ กล่าวคือ เอฟเฟกต์การโฟกัสเกิดขึ้น ทำให้การตกแต่งมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น[...]
วงจรรายวันโดยทั่วไปของการเปลี่ยนแปลงของการไล่ระดับอุณหภูมิเหนือพื้นที่เปิดโล่งในวันที่ไม่มีเมฆเริ่มต้นด้วยการก่อตัวของอัตราการลดลงของอุณหภูมิที่ไม่เสถียร ซึ่งทวีความรุนแรงมากขึ้นในระหว่างวันเนื่องจากการแผ่รังสีความร้อนที่รุนแรงของดวงอาทิตย์ ซึ่งนำไปสู่การเกิดขึ้นของ ความวุ่นวายอย่างรุนแรง ก่อนหรือหลังพระอาทิตย์ตกดินไม่นาน ชั้นผิวของอากาศจะเย็นลงอย่างรวดเร็วและอุณหภูมิจะลดลงในอัตราที่สม่ำเสมอ (อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นตามความสูง) ในช่วงกลางคืน ความรุนแรงและความลึกของการกลับตัวนี้จะเพิ่มขึ้น จนถึงระดับสูงสุดระหว่างเที่ยงคืนถึงช่วงเวลาของวันที่พื้นผิวโลกมี อุณหภูมิต่ำสุด- ในช่วงเวลานี้ มลภาวะในชั้นบรรยากาศจะถูกดักอยู่ภายในหรือต่ำกว่าชั้นผกผันอย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากมีการกระจายตัวของมลพิษในแนวดิ่งเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย มันควรจะสังเกต ตามเงื่อนไขนั้นความเมื่อยล้ามลพิษที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวโลกไม่แพร่กระจายไปยังชั้นบนของอากาศและในทางกลับกันการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากท่อสูงภายใต้สภาวะเหล่านี้ ส่วนใหญ่อย่าเจาะเข้าไปในชั้นอากาศที่อยู่ใกล้กับพื้นดินมากที่สุด (Church, 1949) เมื่อวันดำเนินไป โลกเริ่มอุ่นขึ้น และการผกผันจะค่อยๆ หายไป สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การ “รมควัน” (Hewso n a. Gill, 1944) เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าสารปนเปื้อนที่เข้าสู่ชั้นบนของอากาศในช่วงกลางคืนเริ่มปะปนและไหลลงมาอย่างรวดเร็ว ดังนั้นในช่วงบ่าย ก่อนเกิดความปั่นป่วนเต็มรูปแบบ ซึ่งสิ้นสุดวงจรรายวันและให้การผสมที่ทรงพลัง มลพิษในชั้นบรรยากาศที่มีความเข้มข้นสูงมักเกิดขึ้น วัฏจักรนี้สามารถหยุดชะงักหรือเปลี่ยนแปลงได้เมื่อมีเมฆหรือการตกตะกอน ซึ่งป้องกันการพาความร้อนที่รุนแรงในช่วงเวลากลางวัน แต่ยังสามารถป้องกันการเกิดการผกผันที่รุนแรงในตอนกลางคืนได้อีกด้วย[...]
เจ็ตรูปพัดลม (รูปที่ 3.2, c, d) ถูกสร้างขึ้นในระหว่างการผกผันของอุณหภูมิหรือด้วยการไล่ระดับอุณหภูมิใกล้กับอุณหภูมิคงที่ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของการผสมในแนวตั้งที่อ่อนแอมาก การก่อตัวของไอพ่นรูปพัดมักเกิดจากลมที่พัดเบาๆ ท้องฟ้าแจ่มใส และหิมะปกคลุม เครื่องบินไอพ่นนี้มักพบเห็นบ่อยที่สุดในเวลากลางคืน[...]
ดังนั้น หากทฤษฎีการใช้พลังงานไฟฟ้าเนื่องจากการไล่ระดับของอุณหภูมิสามารถอธิบายผลการทดลองด้วยหยดขนาดเมฆในเชิงปริมาณได้ ก็ไม่สามารถอธิบายผลการทดลองด้วยการระเบิดของหยดขนาดใหญ่ได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับทฤษฎีของ Kachurin และ Bekryaev, Imyanitov และอื่น ๆ โดยอาศัยแนวคิดเรื่องการแยกประจุระหว่างการเปลี่ยนเฟสของน้ำ[...]
สูตร (136) ช่วยให้เราสามารถกำหนดได้ว่ามีกี่ครั้งที่การไล่ระดับอุณหภูมิเทียบกับด้านบนของวงรี (เช่น การไล่ระดับสีตามแกน X) จะเกินการไล่ระดับสีที่เล็กที่สุด (ตามแกน Y) ใกล้ชายฝั่ง[...]
การไล่ระดับอุณหภูมิของมหาสมุทรยังสามารถนำมาใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าได้อีกด้วย ซึ่งก็คือ วิธีการทางอ้อมการแปลงพลังงาน รังสีแสงอาทิตย์- การดูดซึม การแผ่รังสีความร้อนการดูดซับน้ำจากดวงอาทิตย์เกิดขึ้นส่วนใหญ่ในชั้นผิวซึ่งมีอุณหภูมิสูงกว่าชั้นผิวด้านล่าง ที่ระดับความลึกที่ค่อนข้างตื้น อุณหภูมิจะลดลงเหลือประมาณ 4°C ในกรณีนี้ สามารถใช้การไล่ระดับอุณหภูมิเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในวงจรอุณหพลศาสตร์แบบปิดได้ ซึ่งของไหลทำงานเป็นของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำ เช่น แอมโมเนีย โพรเพน อีเทน เป็นต้น อุณหภูมิต่างกันเล็กน้อยระหว่าง แหล่งกำเนิด "ร้อน" (ชั้นบนสุด) และ "เย็น" (ชั้นล่าง) เป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของวงจรที่ต่ำ ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนเพียง 3-4% เมื่อของไหลทำงานได้รับความร้อน 10-12°C แต่การไม่มีต้นทุนเชื้อเพลิง แม้ว่าจะมีการลงทุนที่เฉพาะเจาะจงสูงในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์ในมหาสมุทร (OSTES) ก็ตาม บังคับให้นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรต้องให้ความสนใจกับวิธีการผลิตไฟฟ้าด้วยวิธีนี้ สารทำงานในเครื่องกำเนิดไอน้ำจะถูกทำให้ร้อนและเปลี่ยนเป็นสถานะไอโดยความร้อนของน้ำจากชั้นผิวของมหาสมุทร ไอน้ำที่ได้รับจะทำงานในกังหันและหลังจากที่กังหันถูกควบแน่นในคอนเดนเซอร์ซึ่งระบายความร้อนด้วยความเย็น น้ำลึก.[ ...]
ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อขนาดเล็กและการไม่มีการไล่ระดับอุณหภูมิที่มีนัยสำคัญตลอดหน้าตัดของท่อ ความเข้มข้นของอนุภาคของแข็งในชั้นย่อยขอบเขตจะใกล้เคียงกับความเข้มข้นในปริมาตร สิ่งนี้ช่วยให้เราสรุปได้ว่าปริมาณเงินฝากจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเข้มข้นของอนุภาคที่กระจัดกระจายในส่วนที่กำหนด เมื่อความเข้มของการทำความเย็นผ่านผนังเพิ่มขึ้น สัดส่วนนี้อาจถูกละเมิดต่อปริมาณคราบสะสมที่เพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของการไล่ระดับอุณหภูมิใกล้ผนังท่อ พบว่าความแตกต่างของอุณหภูมิที่ส่วนต่อประสานระหว่างผนังกับของเหลวในบ่อไม่เกิน 0.5 °C [...]
สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือชั้นบนซึ่งอยู่ในสตราโตสเฟียร์อยู่แล้ว การไล่ระดับอุณหภูมิที่นั่นกลายเป็นลบ ตลอดทั้งปี] ตลอดทั้งปี สตราโตสเฟียร์เหนือมหาสมุทรจะเย็นกว่าสตราโตสเฟียร์เหนือแผ่นดินใหญ่ (ที่ระดับความสูงที่ศึกษา - สูงถึง 20 กม. เหนือระดับน้ำทะเล)[...]
ในชั้นผิวของบรรยากาศเหนือพื้นผิวด้านล่างที่ได้รับความร้อนในเวลากลางวัน ค่าของการไล่ระดับอุณหภูมิ (ในแง่ของ 100 ม.) อาจมากกว่าค่าที่ได้รับใน (1.46) หลายเท่าซึ่งเป็นแรงผลักดันให้เกิดการพัฒนา การเคลื่อนไหวที่สูงขึ้น.[ ...]
หากอยู่ในเทือกเขาหากมีสารมลพิษอยู่ในสารละลายรูพรุนหรือในสถานะไอระเหยแสดงว่ามีการไล่ระดับอุณหภูมิอยู่ ส่วนต่างๆอาร์เรย์จะเคลื่อนที่ไปตามการไหลเทอร์โมออสโมติกของของเหลวหรือก๊าซจากบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า ด้วยความร้อนในดินที่ไม่อิ่มตัวด้วยน้ำอย่างสมบูรณ์ การเคลื่อนที่ของน้ำหรือมลพิษในรูขุมขนอาจเกิดขึ้นได้ทั้งในสถานะของเหลวและก๊าซ [...]
เมื่อมลพิษถูกปล่อยผ่านท่อสูง (A = 100-120 ม.) ความเข้มข้นสูงสุดจะเกิดขึ้นที่ระดับอุณหภูมิปกติที่ระยะห่าง 2-3 กม. จากจุดปล่อย และด้วยการไล่ระดับแบบผกผันมากยิ่งขึ้นไปอีก (กล่าวคือ ในกรณีส่วนใหญ่ เกินบริเวณรอยร้าว) แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าเมื่อมีการปล่อยมลพิษสูงบทบาทของโซนการแตกร้าวที่ได้รับคำสั่ง (ตามมาตรฐานสุขาภิบาล) จะลดลง ในทุกกรณี ควรระลึกไว้เสมอว่าโซนการแตกร้าวนั้นเป็นบริเวณที่มีการแพร่กระจายของก๊าซและฝุ่นที่ไหลเข้ามาอย่างไม่มีการรวบรวมกัน[...]
เป็นไปไม่ได้ที่จะระบุการมีส่วนร่วมเฉพาะของปฏิกิริยาที่เป็นไปได้แต่ละปฏิกิริยาในเชิงปริมาณภายใต้เงื่อนไขของความเข้มข้นและการไล่ระดับของอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ค่าอุณหภูมิและความเข้มข้นใดๆ ที่เกิดขึ้นทันทีของสารประกอบที่อยู่ร่วมกันในเฟสก๊าซจะสอดคล้องกับสถานะของสมดุลไดนามิกทันทีที่ระบุโดยการรวมกันของพารามิเตอร์เหล่านี้[...]
การนำความร้อนของดินเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความสามารถในการดูดซับและนำความร้อนจากชั้นหนึ่งไปอีกชั้นหนึ่งในทิศทางตรงกันข้ามกับการไล่ระดับความร้อน เช่น จากร้อนไปเย็น ปริมาณพลังงานความร้อนที่ถูกถ่ายโอนผ่านชั้นดินเป็นสัดส่วนกับการไล่ระดับอุณหภูมิและค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน (K) เท่ากับปริมาณความร้อนในหน่วย J ที่ส่งผ่านต่อวินาทีผ่านดินที่มีพื้นที่ตัดขวาง 1 ซม. 2 (10 4 ม. 2) โดยมีความหนาของชั้น 1 ซม. (10 2 ม.) และการไล่ระดับอุณหภูมิที่ ปลายชั้น 1 ° C มิติของสัมประสิทธิ์ % ในระบบ SI คือ J/(m s °C) ค่าการนำความร้อนของดินขึ้นอยู่กับค่าการนำความร้อนของส่วนประกอบหลัก (เฟสของแข็งและของเหลว)[...]
เนื่องจากอุณหภูมิของอากาศลดลงตามความสูง การให้ความร้อนที่พื้นผิวด้านล่างมักจะทำให้เกิดการไล่ระดับอุณหภูมิอย่างมากในชั้นผิวของอากาศที่ระดับความสูงสูง แม้ว่าความแตกต่างของอุณหภูมิดินและอากาศจะขึ้นอยู่กับ สภาพอากาศ- Aulitsky ประมวลผลข้อมูลการวัดโดยละเอียดที่ขอบป่า (2,072 ม.) ใกล้กับ Obergurgl (ออสเตรีย) และแสดงให้เห็นว่ามี การพึ่งพาเชิงเส้นระหว่างค่าเฉลี่ยและค่าสูงสุดของอุณหภูมิดินและอากาศเมื่อดินไม่แข็งตัว (รูปที่ 2.26) ใน ฤดูกาลเปลี่ยนผ่านอุณหภูมิดินต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศเนื่องจากการระบายความร้อนของพื้นผิวในฤดูใบไม้ร่วงและความล่าช้าในการกำจัดหิมะในฤดูใบไม้ผลิ ในเทือกเขาแอลป์ ดินมีแนวโน้มที่จะมีอุณหภูมิที่หนาวที่สุดในฤดูใบไม้ร่วงเมื่อกลายเป็นน้ำแข็ง ในขณะที่หิมะปกคลุมในฤดูหนาวจะช่วยปกป้องดินจากการแช่แข็ง[...]
อย่างไรก็ตาม แบบจำลองสภาพภูมิอากาศเหล่านี้ก็มีข้อบกพร่องร้ายแรงหลายประการเช่นกัน โครงสร้างแนวตั้งของแบบจำลองขึ้นอยู่กับสมมติฐานที่ว่าการไล่ระดับอุณหภูมิในแนวตั้งมีค่าเท่ากับสมดุล ความเรียบง่ายไม่ได้ช่วยให้เราอธิบายกระบวนการบรรยากาศที่สำคัญมากได้อย่างถูกต้อง โดยเฉพาะการก่อตัวของเมฆและการถ่ายโอนพลังงานหมุนเวียน ซึ่งโดยธรรมชาติของพวกมันคือสนามสามมิติ ดังนั้นแบบจำลองเหล่านี้จึงไม่คำนึงถึงผลกระทบย้อนกลับของการเปลี่ยนแปลงในระบบภูมิอากาศที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลง เช่น ในเมฆปกคลุม ที่มีต่อลักษณะของสิ่งหลัง และผลการสร้างแบบจำลองถือได้ว่าเป็นแนวโน้มเบื้องต้นของวิวัฒนาการเท่านั้น ของระบบภูมิอากาศที่แท้จริงเมื่อคุณสมบัติของบรรยากาศและพื้นผิวด้านล่างเปลี่ยนไป[... ]
ลมนอกชายฝั่งกำลังแรงที่แหลมเดนนิสันพัดเข้าและออก ซึ่งปกติจะเกิดกะทันหัน และบอลอธิบายว่านี่เป็นปรากฏการณ์การกระโดดนิ่ง การไล่ระดับอุณหภูมิที่รุนแรงระหว่างแหลมเดนนิสันบนชายฝั่งและสถานีชาร์คอต (69° ใต้ 2,400 ม.) ช่วยเพิ่มกระแสแรงโน้มถ่วงหลักของอากาศเย็นจากที่ราบสูงขั้วโลก ที่ความสูง 2,400 เมตร ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิเฉลี่ยต่อปีที่สถานีทั้งสองนี้คือ 17 °C ความแตกต่างนี้นำไปสู่ (สมมติว่าการไล่ระดับของอุณหภูมินี้เป็นไอโซบาริก) ถึงความแตกต่างของความหนาแน่นประมาณ 7% ส่วนประกอบ ลมร้อนที่เกี่ยวข้องกับการผกผันของอุณหภูมิพื้นผิวก็มีแนวโน้มที่จะมีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากโดยทั่วไปลมจะแผ่ขยายออกไปหลายร้อยชั้น โดยทั่วไปการกระโดดจะสังเกตได้เหนือทะเลใกล้ชายฝั่ง แต่ถ้ามันเคลื่อนตัวเข้าฝั่งก็จะเป็นโหมด ลมแรง(กระแสลมแรง) ต้นน้ำจากการกระโดดทำให้เกิดสภาวะที่เกือบจะสงบในชั้นของอากาศเย็นที่ความหนาเพิ่มขึ้น (เปรียบเทียบ ภาพที่ 3.7 6) บอลแสดงให้เห็นว่าสภาวะทั่วไปในภูมิภาคนี้สอดคล้องกับการกระโดด เนื่องจากจำนวนฟรูดมีค่ามากกว่าหนึ่งอย่างมีนัยสำคัญ ใกล้กับสถานีเดวิส (68°S, 78°E) การยืนกระโดดมักจะถูกมองว่าเป็นกำแพงหิมะที่ลอยอยู่สูง 30-100 ม. ระหว่างวันที่ 30 พฤษภาคมถึง 14 พฤศจิกายน พ.ศ. 2504 มีการสังเกตหรือได้ยินเสียงการกระโดดดังกล่าว 31 ครั้ง (ด้วยเสียงคำรามของลม) ที่สถานีเดวิส ตะกั่วตั้งข้อสังเกตว่าโดยปกติจะปรากฏไม่กี่ชั่วโมงหลังจากการพัฒนาระบอบการปกครองแบบคาตาบาติก[...]
การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของอากาศแห้งในปริมาตรหนึ่งที่เคลื่อนที่ในแนวตั้งจะคงที่และเท่ากับ 1°/100 เมตร นักอุตุนิยมวิทยาเรียกค่านี้ว่าการไล่ระดับอุณหภูมิอะเดียแบติกของอากาศแห้ง คำคุณศัพท์ "อะเดียแบติก" หมายความว่าไม่มีการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างปริมาตรอากาศที่กำหนดกับสิ่งแวดล้อม และ "แห้ง" หมายความว่ากระบวนการเกิดขึ้นโดยไม่มีการควบแน่นหรือการกลายเป็นไอ หากการควบแน่นหรือการกลายเป็นไอเกิดขึ้นในปริมาตรอากาศที่กำลังเคลื่อนที่ การไล่ระดับอุณหภูมิที่สอดคล้องกันจะเรียกว่าการไล่ระดับอุณหภูมิอะเดียแบติกสำหรับอากาศชื้น ค่านี้น้อยกว่า 1°/100 ม. และจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและระดับความสูง อย่างไรก็ตาม ในการศึกษาส่วนใหญ่เกี่ยวกับมลพิษทางอากาศ เราสามารถจำกัดตัวเองอยู่เฉพาะในกรณีของอากาศแห้ง[...]
ความสามารถของมวลอากาศในการแพร่กระจายอย่างมากนั้นขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของอุณหภูมิในแนวดิ่ง การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในบรรยากาศทุกๆ 100 เมตรของระดับความสูง เรียกว่าการไล่ระดับอุณหภูมิ ที่อุณหภูมิคงที่ในทุกระดับความสูง การไล่ระดับของอุณหภูมิในแนวตั้งเรียกว่าอุณหภูมิคงที่[...]
การสังเกตภาคสนามยังแสดงให้เห็นว่ามีการไหลเข้าสู่บ่อน้ำ น้ำอุ่นใช้กับค่อนข้างน้อยเป็นหลัก ความลึกที่มากขึ้นในขณะที่มีการไล่ระดับอุณหภูมิในแนวตั้งไม่มีนัยสำคัญ ใต้ชั้นนี้อุณหภูมิของน้ำจะลดลงอย่างรวดเร็ว ด้วยการติดตั้งทางน้ำลึกพิเศษในบ่อ การไหลของน้ำอุ่นจะกระจายไปยังระดับความลึกที่มากขึ้น และด้วยเหตุนี้ จึงสามารถดึงน้ำออกจากบ่อได้มากขึ้น น้ำเย็น.[ ...]
ปรากฏการณ์นี้มีบทบาทสำคัญในการจับอนุภาคจากก๊าซร้อนเมื่อผ่านหัวฉีดเย็น ในช่องแคบที่มีอุณหภูมิต่างกัน 50 °C จะได้ค่าความชันของอุณหภูมิ 1,000 K/cm การคำนวณแสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้ควรนำไปสู่การสะสมของอนุภาคขนาด 0.1 μm ถึง 98.8% ในชั้นบรรจุที่มีความลึก 230 มม. ที่อุณหภูมิ 500 °C[...]
ในรูป U-10 นำเสนอสองกรณีสมมุติที่สามารถวิเคราะห์ได้ ศึกษาเปลือกโลกหนา 30 กม. ประกอบด้วยหินแกรนิตถึงความลึก 10 กม. และหินบะซอลต์ (อีก 20 กม. ที่เหลือ) ฟลักซ์ความร้อนผ่านพื้นผิวคือ 5.02 J/(cm2-s) เส้นโค้ง A คือการขึ้นอยู่กับการไล่ระดับอุณหภูมิกับความลึกในกรณีที่ความร้อนทั้งหมดเกิดขึ้นจากแหล่งกำเนิดที่อยู่ใต้เปลือกโลก และเส้นโค้ง B คือกรณีที่ความร้อนสามในสี่เกิดขึ้นภายในเปลือกโลก กรณีเหล่านี้ดูเหมือนจะรุนแรงมาก[...]
พลังงานจากมหาสมุทรเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม สามารถใช้ในโรงไฟฟ้าพลังน้ำ (TPP) โรงไฟฟ้าพลังงานคลื่น (WWPP) และโรงไฟฟ้า กระแสน้ำทะเล(ESMT) ซึ่งรูปแบบกลของพลังงานจากมหาสมุทรถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า มีการติดตั้งที่ใช้การไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างส่วนบนและ ชั้นล่างมหาสมุทรของโลก - สิ่งที่เรียกว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ (HPP) เราได้กล่าวถึงเรื่องนี้ไปแล้วก่อนหน้านี้[...]
ใน ภาคเหนือในแอ่งความหนาของชั้นดินเยือกแข็งถาวรถึงหลายร้อยเมตร น้ำจืดพวกมันจะกลายเป็นน้ำแข็ง และน้ำเกลือระหว่างชั้นเพอร์มาฟรอสต์จะถูกทำให้เย็นลงเป็นพิเศษ (“ไครโอเพ็ก”) อุณหภูมิต่ำในโซนนี้และต่ำกว่าจะส่งเสริมการเปลี่ยนก๊าซไฮโดรคาร์บอนไปเป็นสถานะแก๊สไฮเดรต[...]
ในส่วนของแม่น้ำที่มีกระแสน้ำแรง Cladophora glome rat และ Kutz มีอิทธิพลเหนือในพื้นที่ชายฝั่งทะเลและแหล่งน้ำนิ่ง zygnema และ edogonia algae มีอิทธิพลเหนือในบางพื้นที่ด้วย น้ำนิ่งมีเพียง ulothrix เท่านั้นที่ถูกบันทึกไว้ สายพันธุ์ Spirogyra มีความทนทานต่อการไล่ระดับของอุณหภูมิมากที่สุด โดยแทนที่ Oedogonium และ Mougeotia ในพื้นที่ที่เย็นกว่า สัดส่วนที่ใหญ่ที่สุดของเส้นใย zygnema conjugating ถูกบันทึกไว้ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลบางแห่ง (มากถึง 100%) แอ่งน้ำและแอ่งน้ำตื้น เกลียวที่เชื่อมต่อกันเกิดขึ้นได้ลึกถึง 20 ซม. ซึ่งสัมพันธ์กับระบอบการปกครองของแสง สปีชี่ของสกุล Spirogyra มักมีการรวมกันเป็นส่วนใหญ่ และ Mougeotia พบได้น้อยกว่า การสังเกตดำเนินการนานกว่าหนึ่งเดือน - ในช่วงเวลานี้ การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญไม่พบในพืชสาหร่าย มีสัดส่วนของเส้นใย zygnema เพิ่มขึ้นอย่างมาก
จากผลลัพธ์ของการสร้างแบบจำลองเชิงตัวเลขของการสกัดเอรีนห้าขั้นตอนจากส่วนผสมของแบบจำลอง - TDF 270-360 °C พร้อม 1,4-ไดออกเซนที่รดน้ำโดยใช้วิธีการทางเทคโนโลยีที่ศึกษา โหมดสำหรับการรับราฟฟิเนตที่มีเอรีน 12.4% กำหนด: อัตราส่วนของสารสกัด/วัตถุดิบ = 4:1 โดยปริมาตร , ปริมาณน้ำในสารสกัด = 8.0% โดยปริมาตร, การไล่ระดับของอุณหภูมิในการสกัด = 10 aC, อุณหภูมิในลูกบาศก์ของสารสกัด = 40 °C; ส่วนแบ่งของการรีไซเคิลราฟฟิเนตเป็นวัตถุดิบ = 0.5 น้ำหนัก ด้วยพารามิเตอร์กระบวนการเหล่านี้ ผลผลิตราฟฟิเนตคือ 69.4% ของวัตถุดิบตั้งต้น การสูญเสียส่วนประกอบพาราฟิน-แนฟเทนิกด้วยสารสกัดคือ 11.9%[...]
องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของสภาพอากาศ พื้นที่ภูเขาไม่ต้องสงสัยเลยว่าคืออุณหภูมิ ในส่วนใหญ่ พื้นที่ภูเขามีการสังเกตอุณหภูมิอย่างละเอียดทั่วโลก และมีการศึกษาทางสถิติมากมายเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามระดับความสูง การเปลี่ยนแปลงนี้แสดงถึง ปัญหาที่ซับซ้อนเมื่อรวบรวมแผนที่ภูมิอากาศเนื่องจากการไล่ระดับอุณหภูมิอย่างรวดเร็วในระยะทางสั้น ๆ และความแปรปรวนตามฤดูกาล การศึกษาเกี่ยวกับอุณหภูมิในภูเขาเมื่อเร็วๆ นี้ เช่น ใน และ ได้ใช้การวิเคราะห์การถดถอยเพื่อเชื่อมโยงอุณหภูมิกับระดับความสูง และเพื่อแยกผลกระทบของการผกผันจากผลที่เกิดจากความชันของความลาดชัน พีลเก้และเมริง กำลังพยายามชี้แจง การกระจายเชิงพื้นที่อุณหภูมิสำหรับพื้นที่แห่งหนึ่งทางตะวันตกเฉียงเหนือของรัฐเวอร์จิเนีย ใช้การวิเคราะห์การถดถอยเชิงเส้นของอุณหภูมิเฉลี่ยรายเดือนเป็นฟังก์ชันของระดับความสูง พวกเขาแสดงให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์กันสูงสุด (r=-0.95) ในช่วงฤดูร้อน เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นที่ระดับความสูงปานกลาง ในฤดูหนาวจะมีการผกผัน ระดับต่ำจะทำให้เกิดความแปรปรวนได้มาก และโดยการเลือกฟังก์ชันพหุนามที่เหมาะสมหรือใช้อุณหภูมิที่เป็นไปได้ ก็สามารถประมาณค่าได้ดีขึ้น เพื่อจุดประสงค์ในการสร้างแผนที่ภูมิประเทศสำหรับคาร์พาเทียนตะวันตก จึงมีการพัฒนาชุดสมการการถดถอยในทำนองเดียวกัน สำหรับสิ่งนี้ ตามที่อธิบายไว้ในย่อหน้า 2B4 จะใช้สมการถดถอยแยกกันสำหรับโปรไฟล์ความชันที่แตกต่างกัน โปรดทราบว่ามีความพยายามที่จะอธิบายการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิภูเขา) โดยใช้แบบจำลองทางสถิติทั่วไป[...]
การสูญเสียสิ่งแวดล้อมทั้งทางตรงและทางอ้อม สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติมีความเกี่ยวข้อง (และสามารถแสดงออกได้) กับความไม่สมดุลของสถานะของวัตถุประดิษฐ์ ในกรณีของการสูญเสียที่ค่อยเป็นค่อยไปและไม่มีการกระโดด จะมีความไม่สมมาตรทั่วไปที่แสดงถึงแนวโน้มตามธรรมชาติในการเปลี่ยนแปลงสถานะของวัตถุ (ตำแหน่งการออกแบบ ศักยภาพของความเครียด-ความเครียด การไล่ระดับของอุณหภูมิ ฯลฯ) ที่ใดก็ได้ ช่วงเวลา[...]
ดังนั้น จากทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นทำให้เราสามารถสรุปได้ว่าการสะสมเริ่มต้นของเฟสของแข็งบนพื้นผิวของตะกอนเกิดขึ้นในกรณีทั่วไปเนื่องจากการตรึงส่วนที่กระจัดกระจายที่สุดของเฟสของแข็งจากปริมาตรของน้ำมัน ในขณะที่ การก่อตัวของผลึกโดยตรงบนพื้นผิวนั้นมีลักษณะรองและสามารถสังเกตได้เป็นกรณีพิเศษเท่านั้นเมื่อมีอุณหภูมิไล่ระดับอย่างคมชัดบนผนังท่อ[...]
การระเหยสองประเภทมีความโดดเด่นขึ้นอยู่กับเงื่อนไข - แบบคงที่และไดนามิก การระเหยของเชื้อเพลิงจากพื้นผิวที่อยู่นิ่งกับสิ่งแวดล้อมเรียกว่าคงที่ หากเป็นของเหลวและ สภาพแวดล้อมที่เป็นก๊าซเคลื่อนที่สัมพันธ์กัน การระเหยเรียกว่าไดนามิก ในระหว่างการระเหย กระแสการพาจะเกิดขึ้นเสมอเนื่องจากความแตกต่างของมวลโมเลกุลและการไล่ระดับของอุณหภูมิในชั้นขอบเขตใกล้กับพื้นผิวการระเหย [...]
รูปร่างของการเบี่ยงเบนอย่างเป็นระบบแสดงไว้บนเส้นโค้งที่คำนวณสำหรับขอบฟ้า 0.25 ม. แต่จะเห็นได้ง่ายว่าหากเราไม่ได้ระบุค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน 5 10 3 ซึ่งเราถือว่าคงที่ตลอดความหนาทั้งหมดของ น้ำแข็ง แต่ค่าสัมประสิทธิ์ 1.7-10 3 ซึ่ง Malmgren พบในทางยาว - ทางอ้อม - สำหรับชั้นผิวจากนั้นค่าเบี่ยงเบนจะมีขนาดใหญ่อย่างไม่เป็นสัดส่วน: การไล่ระดับอุณหภูมิในชั้นบนจะยิ่งใหญ่กว่ามาก (3 เท่า) ดังนั้นแอมพลิจูดของเส้นโค้งที่คำนวณได้จะยิ่งเล็กลงมาก[...]
เรเวลล์สรุปว่ามหาสมุทรแอตแลนติกเหนือเป็นส่วนทางตะวันตกเฉียงเหนือสุด มหาสมุทรแปซิฟิก- และทะเลเวดเดลล์ - เป็นพื้นที่หลักที่จะมีการปล่อยน้ำทะเลลึกและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่ชั้นบรรยากาศ เขาแสดงลักษณะการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในเชิงปริมาณภายใต้อิทธิพลของความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากผลกระทบนี้จะเกิดขึ้นในพื้นที่หนาวเย็นเป็นหลัก การไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างอุณหภูมิสูงและอุณหภูมิสูงจะลดลง ละติจูดต่ำ- ข้อสรุปนี้ถูกกล่าวถึงในรายละเอียดเพิ่มเติมในบทความโดย Manabe และ Weatherald[...]
ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ข้อมูลอุตุนิยมวิทยาที่จำเป็นสำหรับพื้นที่ที่เราสนใจนั้นไม่มีให้ใช้งานเสมอไป หรือสามารถใช้เฉพาะจุดแยกต่างหากในพื้นที่นี้เท่านั้น ดังนั้นจึงจำเป็น อย่างน้อยการพิจารณาเชิงคุณภาพของการสั่นสะเทือนเชิงพื้นที่ของสิ่งที่เกี่ยวข้อง ปัจจัยทางอุตุนิยมวิทยา- มักจะเป็นไปได้ที่จะกำหนดระดับความเบี่ยงเบนของการไหลของลม (ในทิศทางและความเร็ว) และการเปลี่ยนแปลงของการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างการเปลี่ยนผ่านไปยังดินแดนอื่น ดังนั้นจึงใช้ข้อมูลที่มีอยู่เพื่อกำหนดลักษณะของพื้นที่อื่นที่เราสนใจ . คำถามที่ยากกว่านั้นคือความสัมพันธ์ระหว่างระยะเวลาของการวัดทางอุตุนิยมวิทยาและระยะเวลาในการสุ่มตัวอย่างเพื่อกำหนดความเข้มข้นของมลภาวะในชั้นบรรยากาศ สูตรการทำงานต่างๆ สำหรับการคำนวณการวัดการแพร่กระจายมักจะอาศัยการสุ่มตัวอย่างระยะสั้นเพื่อกำหนดความเข้มข้นของสารปนเปื้อนในอากาศ เมื่อระยะเวลาของช่วงเวลานี้เพิ่มขึ้นเป็นชั่วโมง วัน หรือแม้แต่เดือน ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่จะไม่สอดคล้องกับความเป็นจริงอีกต่อไป ซึ่งต้องมีการแก้ไขที่เหมาะสม (Smith, 1955) ในทางกลับกัน ตัวเลขเฉลี่ยง่ายๆ สำหรับลมและเสถียรภาพในระยะยาวเหล่านี้อาจเพียงพอ หากพิจารณาเฉพาะความผันผวนของทิศทางลมและการเปลี่ยนแปลงรายวันของพารามิเตอร์ที่ศึกษา[...]
ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายแบบปั่นป่วน Ktf จะแปรผันอย่างมากขึ้นอยู่กับสภาวะความเสถียร ค่าที่ใหญ่ที่สุดมันมีอยู่ในบรรยากาศที่ไม่เสถียรและการก่อตัวของการผกผันที่ป้องกันการพัฒนาของกระแสน้ำปั่นป่วนนำไปสู่การลดลง อิทธิพลของสภาวะความร้อนต่อการขนส่งที่ปั่นป่วนสามารถตรวจสอบได้ด้วยค่าKüfในชั้นโทรโพสเฟียร์และสตราโตสเฟียร์: หากในความหนาทั้งหมดของชั้นโทรโพสเฟียร์ที่มีการไล่ระดับอุณหภูมิเป็นลบ (-6.5 K/km) ค่านั้นจะอยู่ที่ประมาณ 105 cm2/s ดังนั้น ในชั้นกลางของชั้นสตราโตสเฟียร์ที่มีความชันเป็นบวก ลดลง 20 เท่า[...]
เมื่อพิจารณาถึงช่วงการปล่อยคลื่นวิทยุของไมโครเวฟ ควรสังเกตว่าในบรรดาผลกระทบทางชีวภาพในกรณีนี้ ผลกระทบทางความร้อนของไมโครเวฟซึ่งสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของเนื้อเยื่อที่ถูกฉายรังสีนั้นเป็นที่รู้จักกันดี เนื่องจากผลกระทบจากความร้อน คลื่นเดซิเมตรและเซนติเมตรที่มีความเข้มปานกลางและสูงจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการกายภาพบำบัดสำหรับการรักษาโรคต่างๆ รวมถึงโรคมะเร็งและโรคหลอดเลือดหัวใจ แนวคิดของการรักษาคือการสร้างการไล่ระดับอุณหภูมิในอวัยวะต่างๆ ของร่างกาย ทำให้สภาพการทำงานของอวัยวะที่ได้รับผลกระทบเปลี่ยนไป[...]
ค่าของคาบ T ของการแกว่งตามธรรมชาติของระบบซึ่งค้นพบโดยออสโมลอฟสกายา ช่วยให้เราสามารถประมาณลำดับความสำคัญของ m ซึ่งปรากฏในสูตรทางทฤษฎี (236) ให้เราแทนที่ค่าที่เป็นไปได้อย่างเป็นธรรม 0 = 3-4° เช่นเดียวกับค่า p = 2.5 108 ซม. (ตามที่ระบุไว้ข้างต้น) P = 1.6 103 และ T = 8 วัน (แน่นอนทำลายพวกมันลง เป็นวินาที) จากนั้นปรากฎว่าประมาณ r x 0.1 นั่นคือประมาณเพียง 1/10 ของปริมาณความร้อนที่นำมาเพิ่มเติม กระแสอากาศจะไปเปลี่ยนการไล่ระดับอุณหภูมิในชั้นมรสุมและการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องในความกดดันและความเร็วในระบบออสซิลเลเตอร์ แน่นอนว่าในตอนนี้ค่า g นี้ควรได้รับการพิจารณาเป็นการประมาณเท่านั้นโดยระบุเฉพาะลำดับของ "สัมประสิทธิ์การใช้" ของพลังงานที่ไหลเข้าสู่สนามของเทอร์โมบาริกเซช: วิธีแก้ปัญหาที่แม่นยำใด ๆ จะเป็นไปได้หลังจากค้นหาอินทิกรัลเท่านั้น สมการที่สมบูรณ์(223) โดยคำนึงถึงผลกระทบของแรงโบลิทาร์ตาม (227)[...]
ขณะนี้ความเข้มข้นหรืออัตราการไหลของส่วนประกอบปริมาณเล็กน้อยสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมีนัยสำคัญ จาก 10 เป็นหลายร้อยเท่า โดยมีเงื่อนไขว่าขนาดของระบบและสภาวะการทำงานสามารถปรับให้เหมาะสมได้ มิติที่แท้จริงในการวิเคราะห์การติดตามอาจเป็นได้ ขนาดขั้นต่ำ- สำหรับสารประกอบจากมุมมองของการแยกและการใช้เฟสเคลื่อนที่ ควรบรรลุเงื่อนไขที่ดีที่สุดสำหรับการเพิ่มคุณค่า แทนที่จะปรับเงื่อนไขการแยกให้เหมาะสม การชะภายในการไล่ระดับอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดจะส่งผลให้เกิดจุดโฟกัสของสารและป้องกันการเจือจางโดยการแพร่กระจาย[...]
ต่อไป ศึกษาผลกระทบของปริมาณน้ำในสารสกัดที่อัตราส่วนสารสกัด/วัตถุดิบตั้งแต่ 3:1 ถึง 4:1 ปริมาตร จากผลลัพธ์ของการสกัดอารีนห้าขั้นตอนจากน้ำมันตั้งต้น TDF รุ่น 270-360 °C ของน้ำมันไซบีเรียตะวันตก มีการระบุไว้แล้วว่าการผลิตราฟฟิเนตที่มีปริมาณอารีเนสทั้งหมด 10% จะได้รับการรับประกันในอัตราส่วนของสารที่เกินออกมา/วัตถุดิบ = 4:1 โดยปริมาตร และปริมาณน้ำในสารสกัดคือ 8.0% โดยปริมาตร ในกรณีนี้ ผลผลิตของราฟฟิเนตคือ % ของวัตถุดิบดั้งเดิม การสูญเสียส่วนประกอบของพาพาฟิโนแนฟเทนิกจากสารสกัดคือ 19.6% เป็นไปได้ที่จะเพิ่มผลผลิตของราฟฟิเนตในขณะที่รักษาคุณภาพ AO และลดการสูญเสียส่วนประกอบเป้าหมายด้วยสารสกัดโดยใช้วิธีการทางเทคโนโลยีพิเศษ: สร้างการไล่ระดับอุณหภูมิของการสกัด (ความแตกต่างของอุณหภูมิด้านบนและด้านล่างของเครื่องสกัด) หมุนเวียนส่วนของสารสกัดหรือราฟฟิเนต การศึกษาอิทธิพลของการไล่ระดับอุณหภูมิต่อผลการสกัดพบว่าเพื่อสร้างการรีไซเคิลภายในเครื่องแยกกากจำเป็นต้องรักษาระดับอุณหภูมิการสกัดไว้ที่ระดับไม่เกิน 10 ° C เนื่องจากเพิ่มขึ้นแม้ว่าจะนำไปสู่ เพื่อลดเนื้อหาของ arenes ใน raffinate ในขณะเดียวกันก็ลดผลผลิตของ raffinate ไปพร้อมกัน[ ... ]
ระยะเวลาของกระบวนการออกซิเดชั่นในน้ำมันดินถือเป็นปัญหาคอขวดประการหนึ่งในการผลิต ต่อไปนี้ถูกนำเสนอเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการเกิดออกซิเดชันของน้ำมันดินเป็นน้ำมันดิน: ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้แล้วสำหรับการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของที่ประกอบด้วยโอเลฟิน ก๊าซปิโตรเลียม- ฟอสฟอรัสบน kieselguhr, กรดออร์โธฟอสฟอริก กระบวนการออกซิเดชันของน้ำมันดินสามารถทำให้รุนแรงขึ้นได้ โดยการเปลี่ยนกำลังการละลายของตัวกลางที่กระจายตัว โดยการเปลี่ยนความลึกของการเลือกเศษส่วนการกลั่นระหว่างการเตรียมวัตถุดิบ การบดอัดด้วยความร้อนของวัตถุดิบ การรีไซเคิลผลิตภัณฑ์ในอุปกรณ์ปฏิกิริยา การเพิ่มสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนที่มีประสิทธิภาพให้กับวัตถุดิบ การควบคุมอุณหภูมิ นอกจากนี้ การทำให้กระบวนการเข้มข้นขึ้นสามารถดำเนินการโดยการสร้างการไล่ระดับอุณหภูมิเฉพาะที่ในปริมาตรของปฏิกิริยา เนื่องจากการจ่ายกระแสผลิตภัณฑ์เย็นหรือร้อนยวดยิ่ง การวางตำแหน่งพื้นผิวเย็น (หรือให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้น) ในเครื่องปฏิกรณ์ หรือ การมีอยู่ของพื้นผิวการดูดซับ (โลหะหรือโลหะออกไซด์) ในเครื่องปฏิกรณ์[ ...]
โยชิโนะระบุการกระจายแรงดันโดยสรุปสี่ประเภทที่ทำให้เกิดโบรา ในฤดูหนาว ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับพายุไซโคลนเหนือทะเลเมดิเตอร์เรเนียนหรือแอนติไซโคลนเหนือยุโรป ในฤดูร้อน ระบบพายุไซโคลนจะเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก และแอนติไซโคลนอาจตั้งอยู่ไกลออกไปทางทิศตะวันตก ในระบบใด ๆ ลมลาดควรมาจากทิศตะวันออกไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ สำหรับการพัฒนาและการอนุรักษ์โบรานั้น จำเป็นต้องมีการไล่ระดับความดันที่เหมาะสม ความซบเซาของอากาศเย็นทางตะวันออกของภูเขา และการไหลผ่านภูเขา เพื่อแปลงพลังงานศักย์เป็นพลังงานจลน์ โบราพัฒนาได้ดีที่สุดในบริเวณที่เทือกเขาไดนาริกแคบและใกล้กับชายฝั่ง เช่น ในสปลิท สิ่งนี้จะเพิ่มการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างชายฝั่งและ ชิ้นส่วนภายในประเทศและช่วยเพิ่มผลกระทบต่อลม เทือกเขาไดนาริกมีความสูงมากกว่า 1,000 ม. และทางผ่านระดับต่ำ เช่น เทือกเขาซิน ก็สนับสนุนให้โบรามีความเข้มข้นขึ้นในท้องถิ่นเช่นกัน ในวันที่มีโบรา ชั้นผกผันมักจะอยู่ระหว่าง 1,500-2,000 ม. ทางด้านลมของภูเขา และที่ระดับเดียวกันหรือต่ำกว่าทางด้านลม[...]
การแพร่กระจายของมลพิษในชั้นบรรยากาศโดยทั่วไปมีความเกี่ยวข้องกับลักษณะสำคัญสองประการ การไหลเวียนของบรรยากาศ: ความเร็วลมเฉลี่ยและความปั่นป่วนของบรรยากาศ ความปั่นป่วนของบรรยากาศยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ ความปั่นป่วนในชั้นบรรยากาศมักรวมถึงความผันผวนของลมที่มีความถี่มากกว่า 2 รอบ/ชั่วโมง ความผันผวนที่สำคัญกว่านั้นมีความถี่ตั้งแต่ 1 ถึง 0.01 รอบ/วินาที ความปั่นป่วนในบรรยากาศเป็นผลมาจากสองกระบวนการ: ก) การทำให้บรรยากาศร้อนขึ้น ซึ่งส่งผลให้เกิดกระแสการพาความร้อนตามธรรมชาติ (dp/dz) และ b) ความปั่นป่วนแบบ “เชิงกล” ซึ่งเป็นผลมาจากแรงเฉือนของลม du/dz) . แม้ว่าโดยทั่วไปผลกระทบทั้งสองจะเกิดขึ้นภายใต้สภาวะบรรยากาศใดก็ตาม แต่ความปั่นป่วนทางกลหรือทางความร้อน (การพาความร้อน) มักจะมีอิทธิพลเหนือกว่า กระแสน้ำวนความร้อนเกิดขึ้นบ่อยกว่าใน วันที่มีแดดเมื่อความเร็วลมต่ำและการไล่ระดับของอุณหภูมิติดลบอย่างมาก ระยะเวลาของความผันผวนของวงจรดังกล่าวจะเป็นไปตามลำดับนาที ในทางกลับกัน กระแสน้ำวนเชิงกลจะเกิดขึ้นในช่วงระยะเวลาที่ไม่แยแสในคืนที่มีลมแรง และความผันผวนของลมในกรณีนี้จะเป็นไปตามลำดับวินาที ความปั่นป่วนทางกลเกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของอากาศ พื้นผิวโลกและได้รับอิทธิพลจากการวางตำแหน่งอาคารและความขรุขระของภูมิประเทศ
ที่อุณหภูมิต่างกันในส่วนต่างๆ ของร่างกาย กระบวนการถ่ายเทความร้อนที่เกิดขึ้นเองจะเกิดขึ้นจากบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงกว่าไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า การเกิดขึ้นของกระบวนการนี้เกิดจากคุณสมบัติที่เรียกว่าการนำความร้อน การถ่ายโอนพลังงานเกิดขึ้นเนื่องจากปฏิกิริยาอันทรงพลังระหว่างโมเลกุล อะตอม และอิเล็กตรอน กระบวนการนำความร้อนสัมพันธ์กับการกระจายของอุณหภูมิภายในร่างกาย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องกำหนดแนวคิดเรื่องสนามอุณหภูมิและการไล่ระดับอุณหภูมิ
อุณหภูมิบ่งบอกถึงสถานะความร้อนของร่างกายโดยกำหนดระดับความร้อน และหากกระบวนการนำความร้อนเกิดขึ้นในร่างกาย อุณหภูมิของส่วนต่าง ๆ จะแตกต่างกัน ชุดค่าอุณหภูมิทุกจุดในร่างกาย ในขณะนี้เวลาเรียกว่าสนามอุณหภูมิ
สมการสนามอุณหภูมิมีรูปแบบดังนี้
เสื้อ = ฉ (x, y, z, t), (12.1)
โดยที่ t คืออุณหภูมิของร่างกาย ณ จุดหนึ่ง
x, y, z - พิกัดของจุด;
ที — เวลา
หากอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงตามเวลา สนามอุณหภูมิดังกล่าวเรียกว่าสนามอุณหภูมิไม่คงที่ ซึ่งสอดคล้องกับกระบวนการการนำความร้อนที่ไม่คงที่และไม่คงที่ และหากอุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา สนามอุณหภูมิจะคงที่และการนำความร้อน กระบวนการหยุดนิ่ง (คงที่)
อุณหภูมิอาจเป็นฟังก์ชันของพิกัดหนึ่ง สอง หรือสามพิกัด ดังนั้น สนามอุณหภูมิจึงถูกเรียกว่าหนึ่ง- สอง- หรือสามมิติ สนามมิติเดียวมีรูปแบบที่ง่ายที่สุดของสมการ t = f(x) ตัวอย่างเช่นในระหว่างกระบวนการนำความร้อนที่อยู่นิ่งผ่านผนังเรียบ
สำหรับสนามอุณหภูมิใดๆ จะมีจุดในร่างกายที่มีอุณหภูมิเท่ากัน ตำแหน่งทางเรขาคณิตของจุดที่มีอุณหภูมิเท่ากันทำให้เกิดพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ ณ จุดหนึ่งในอวกาศไม่สามารถมีได้สองแห่ง อุณหภูมิที่แตกต่างกันดังนั้นพื้นผิวอุณหภูมิคงที่จึงไม่สัมผัสหรือตัดกัน สิ้นสุดที่ขอบเขตของร่างกายหรือสร้างรูปร่างปิด (เช่น ในตัวทรงกระบอก)
การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในร่างกายจะสังเกตได้เฉพาะในทิศทางที่ตัดกับพื้นผิวอุณหภูมิความร้อนคงที่เท่านั้น ในกรณีนี้ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่น่าทึ่งที่สุดจะสังเกตได้ในทิศทางปกติของพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ ขีดจำกัดอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (Dt) ถึง ระยะทางขั้นต่ำระหว่างไอโซเทอร์มเหล่านี้ (Dn) โดยมีเงื่อนไขว่าระยะนี้มีแนวโน้มเป็นศูนย์ เรียกว่าการไล่ระดับอุณหภูมิ
องศา/เมตร (12.2)
การไล่ระดับอุณหภูมิจะแสดงความรุนแรงของการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ โดยเป็นเวกเตอร์ที่มีทิศทางไปสู่อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
งานหลักของทฤษฎีการถ่ายเทความร้อน ได้แก่ การสร้างความเชื่อมโยงเชิงวิเคราะห์ระหว่างการไหลของความร้อนและการกระจายอุณหภูมิในตัวกลาง ชุดของค่าทันทีของปริมาณใด ๆ ในทุกจุดของตัวกลางที่กำหนด (เนื้อหา) เรียกว่าฟิลด์ของปริมาณนี้ ดังนั้นชุดของค่าอุณหภูมิในเวลาที่กำหนดสำหรับทุกจุดของตัวกลางที่พิจารณาจึงเรียกว่าสนามอุณหภูมิ
ในกรณีทั่วไปส่วนใหญ่ อุณหภูมิ ณ จุดที่กำหนดจะขึ้นอยู่กับพิกัดของจุดในอวกาศและการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป:
การพึ่งพาอาศัยกันนี้เป็นสมการของสนามอุณหภูมิที่ไม่คงที่
สำหรับสนามอุณหภูมิคงที่
ในทางปฏิบัติ นอกเหนือจากสนามอุณหภูมิคงที่แบบสามมิติแล้ว ยังมักพบสนามอุณหภูมิแบบสองมิติและหนึ่งมิติอีกด้วย ซึ่งเป็นฟังก์ชันของพิกัดสองและหนึ่งตามลำดับ
ตำแหน่งทางเรขาคณิตของจุดที่มีอุณหภูมิเท่ากันเรียกว่าพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ อุณหภูมิแตกต่างกันไปในแต่ละพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ โดยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสูงสุดจะเกิดขึ้นตามปกติกับพื้นผิวอุณหภูมิคงที่
ขีดจำกัดของอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิต่อระยะห่างปกติระหว่างพื้นผิวอุณหภูมิคงที่เรียกว่าการไล่ระดับอุณหภูมิ:
การไล่ระดับอุณหภูมิเป็นปริมาณเวกเตอร์ ทิศทางบวกของการไล่ระดับอุณหภูมิถือเป็นทิศทางไปสู่อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
HEAT FLOW - เวกเตอร์ที่มีทิศทางตรงข้ามกับการไล่ระดับอุณหภูมิและมีค่าเท่ากันในหน่วย ABS ปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านไอโซเทอร์มอล พื้นผิวต่อหน่วยเวลา วัดเป็นวัตต์หรือกิโลแคลอรี/ชม. (1 กิโลแคลอรี/ชม.=1.163 วัตต์)
การนำความร้อนเป็นกระบวนการถ่ายโอนพลังงานความร้อนจากบริเวณที่มีความร้อนมากขึ้นของร่างกายไปยังบริเวณที่มีความร้อนน้อยกว่าอันเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนและปฏิกิริยาของอนุภาคขนาดเล็ก อันเป็นผลมาจากการนำความร้อน อุณหภูมิของร่างกายจะเท่ากัน
1. กฎพื้นฐานของการนำความร้อน ซึ่งก่อตั้งโดยฟูริเยร์ (1768--1830) และตั้งชื่อตามเขา ระบุว่าปริมาณความร้อน dQ ที่ถ่ายโอนโดยการนำความร้อนเป็นสัดส่วนกับการไล่ระดับของอุณหภูมิ เวลา และพื้นที่หน้าตัด dF ตั้งฉาก ทิศทางการไหลของความร้อน:
โดยที่: - สัมประสิทธิ์การนำความร้อนของตัวกลาง W/(m*K)
ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของสารขึ้นอยู่กับธรรมชาติและ สถานะของการรวมตัวอุณหภูมิและความดัน ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของก๊าซจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและแทบไม่ขึ้นอยู่กับความดัน สำหรับของเหลว ยกเว้นน้ำและกลีเซอรีน ในทางกลับกัน จะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น สำหรับของแข็งส่วนใหญ่ จะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
สมการเชิงอนุพันธ์ของการนำความร้อนหรือที่เรียกว่าสมการฟูริเยร์ อธิบายกระบวนการแพร่กระจายความร้อนในตัวกลาง ได้มาจากกฎการอนุรักษ์พลังงานและเขียนในรูปแบบต่อไปนี้:
โดยที่: =a - สัมประสิทธิ์การแพร่กระจายความร้อน, m 2 / h หรือ m 2 / s; с - ความจุความร้อนจำเพาะของวัสดุ kJ/(m*K); - ความหนาแน่นของวัสดุ กก./ลบ.ม
สมการการนำความร้อนทำให้สามารถแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายของความร้อนโดยการนำความร้อนภายใต้สภาวะของกระบวนการทั้งสถานะคงตัวและไม่มั่นคง
เมื่อแก้ไขปัญหาเฉพาะ สมการการนำความร้อนจะต้องเสริมด้วยสมการที่เกี่ยวข้องซึ่งอธิบายเงื่อนไขเริ่มต้นและเงื่อนไขขอบเขต
ตัวอย่างเช่น พิจารณากระบวนการถ่ายเทความร้อนอย่างต่อเนื่องโดยการนำความร้อนผ่านผนังเรียบจากสารหล่อเย็นที่ร้อนไปเป็นความเย็น ปล่อยให้อุณหภูมิผนังด้านน้ำหล่อเย็นร้อนเป็น t st1 และด้านเย็น - t st2; การนำความร้อนของวัสดุผนัง ความหนาของผนัง ดังที่เห็นได้จากรูป 9.1 สนามอุณหภูมิเป็นแบบมิติเดียวและอุณหภูมิจะเปลี่ยนในทิศทางของแกน x เท่านั้น สมการที่อธิบายการนำความร้อนของผนังเรียบที่สภาวะคงตัวมีรูปแบบดังนี้
โดยที่: - การนำความร้อนของผนัง
ส่วนกลับของค่าการนำความร้อนของผนัง () เรียกว่าความต้านทานความร้อนของผนัง ในกรณีของผนังสองชั้น เช่น เคลือบฟันหรือหลายชั้น ก็สามารถทำได้เช่นเดียวกัน
โดยที่ n คือจำนวนชั้นของผนัง
ลักษณะจลนศาสตร์หลักของกระบวนการถ่ายเทความร้อนคือความแตกต่างของอุณหภูมิโดยเฉลี่ย ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน และปริมาณความร้อนที่ถ่ายเท (ขนาดของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนขึ้นอยู่กับค่านี้)
แรงผลักดันของกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนคือความแตกต่างของอุณหภูมิน้ำหล่อเย็น ภายใต้อิทธิพลของความแตกต่างนี้ ความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากสารหล่อเย็นที่ร้อนไปยังสารทำความเย็นที่เย็น
ปริมาณความร้อน Q ที่ถ่ายโอนต่อหน่วยเวลาจากสารหล่อเย็นร้อนไปเป็นความเย็นบนพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อน F ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนถูกกำหนดจากสมการสมดุลความร้อน:
แรงผลักดันระหว่างการถ่ายเทความร้อนระหว่างสารหล่อเย็นสองตัวจะไม่รักษาค่าคงที่ แต่จะเปลี่ยนแปลงไปตามพื้นผิวการแลกเปลี่ยนความร้อน
ตัวอย่างเช่นเมื่อมีการไหลตรงที่ทางเข้าของสารหล่อเย็นเข้าสู่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแรงผลักดันในพื้นที่จะสูงสุด: = t 1 "-t 2 "และที่ทางออกจากอุปกรณ์จะมีค่าน้อยที่สุด: = t 1 "" -t 2 "" สังเกตภาพเดียวกันกับทวนกระแส ดังนั้นเมื่อคำนวณกระบวนการถ่ายเทความร้อนจึงใช้ค่าเฉลี่ย แรงผลักดันกระบวนการ. หาอัตราส่วนในการคำนวณค่าเฉลี่ย แรงผลักดันกระบวนการถ่ายเทความร้อน