Протокол для проектирования и строительства резервуара почвы сопряжено с небольшим климат-контролем аэродинамической трубе, чтобы изучить эффекты атмосферных воздействий на испарение представлены. Оба танка почвы и аэродинамической трубе приборами с датчиков технологий для непрерывного измерения в месте условий окружающей среды.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Исследуя влияние атмосферных воздействий на испарение: Экспериментальная интеграция пограничного слоя атмосферы и приповерхностном слое грунта
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
На испарение напрямую влияет взаимодействие между атмосферой, поверхностью земли и подземными слоями почвы. Эта работа направлена на экспериментальное изучение испарения при различных поверхностных граничных условиях, чтобы улучшить наше текущее понимание и характеристику этого многофазного явления, а также проверить численные теории тепло- и массообмена, которые связывают поток Навье-Стокса в атмосфере и поток Дарса в пористой среде. Экспериментальные данные были собраны с помощью уникального грунтового резервуара, сопряженного с небольшой аэродинамической трубой с климат-контролем. Экспериментальная установка была оснащена набором современных сенсорных технологий для непрерывного и автономного сбора информации о влажности почвы, тепловых свойствах почвы, температуре почвы и воздуха, относительной влажности и скорости ветра. Этот экспериментальный аппарат может быть использован для получения данных в хорошо контролируемых граничных условиях, что позволяет лучше контролировать и собирать точные данные в масштабах, представляющих интерес, невозможных в полевых условиях. Индуцированный поток воздуха с несколькими различными скоростями ветра над поверхностью почвы привел к уникальному поведению тепло- и массопереноса на различных стадиях испарения.
Введение
Понимание взаимодействия между сушей и атмосферой имеет первостепенное значение для нашего понимания многих сегодняшних мировых проблем, таких как утечки геологически поглощенного диоксида углерода в почве, изменение климата, воды и продуктов питания, точного обнаружения мин и восстановление грунтовых вод и почвы. Кроме того, первичные обмен тепла и воды, которые управляют глобальным и региональным метеорологические условия возникают на поверхности Земли. Многие погодные и климатические явления (например, ураганы, Эль-Ниньо и # 241; о, засухи и т.д.) принципиально управляемые процессы, связанные с атмосферной поверхности суши взаимодействий 1. Поскольку более половины поверхности суши на Земле засушливый или полузасушливый 2-4, точно описывающий цикл воды в этих регионах на основе тепловых и водных обменов между атмосферным воздухом и поверхностью почвы имеет решающее значение для улучшения нашего понимания вышеупомянутые вопросы,особенно в регионах, уязвимых к затянувшейся засухи и опустынивания. Тем не менее, несмотря на десятилетия исследований, все еще остается много пробелов в знаниях в современном понимании, как мелкой подземных и атмосфера взаимодействуют 5.
Транспорт процессы с участием жидкой воды, водяного пара и тепла в почве являются динамичными и сильно связаны с относительно взаимодействия с почвой и исполнение граничные условия (т.е. температура, относительная влажность, тепловое излучение). Численные модели тепло- и массообмена обычно упрощать или выходят ряд этих сложностей отчасти из-за отсутствия тестирования и усовершенствования существующих теорий результате скудности данных высокого временного и пространственного разрешения. Наборы данных, разработанные для проверки модельного часто не хватает критического атмосферного или подземных информацию правильно протестировать теории, в результате численных моделей, которые не учитывают должным образом для импортамуравей процессы или зависеть от использования непонятных параметров, которые скорректированных или установлены в модели. Этот подход широко используется из-за своей простоты и легкости в использовании и имеет в некоторых приложениях, показанных много достоинств. Тем не менее, этот подход может быть повышена за счет более глубокого понимания физики за этими "сосредоточенными параметризации", выполняя также контролируемые эксперименты в переходных условиях, которые способны испытывать переноса тепла и воды теории 6.
Тщательных экспериментов в лаборатории используется для точной наборы данных, которые будут созданы, которые впоследствии могут быть использованы для проверки численных моделей. Данные, имеющиеся на сайтах полевых часто являются неполными и дорого получить, и степень контроля, необходимых для получения глубокого понимания процессов и генерации данных для проверки модели можно считать неадекватным в некоторых случаях. Лаборатория эксперименты природных явлений, таких как испарение почвы позволяет Atmosсферного условия (т.е., температура, относительная влажность, скорость ветра) и почвенные условия (т.е., тип почвы, пористость, упаковка конфигурации) должны быть тщательно контролируется. Многие лабораторные методы, используемые для изучения испарения воды из почвы и почвы тепловые и гидравлические свойства используй разрушительную выборки 7-10. Деструктивные методы отбора проб требует, чтобы образец почвы быть распакованы для получения данных точек, предотвращая измерение переходных процессов и нарушая физические свойства почвы; этот подход вводит ошибку и неопределенность в данных. Неразрушающие измерения, как метод, представленный здесь, позволяют более точного определения и изучения взаимозависимости свойств почвы и обрабатывает 11.
Целью данной работы является разработка устройства танк почвы и связанного протокола для получения больших данных пространственным и временным разрешением, относящихся к воздействию изменения атмосферных и подземных условиях наголой почвы испарение. За эту работу, небольшой ветер туннель способен поддерживать постоянную скорость ветра и температуру сопряжена с устройством резервуара почвы. Аэродинамическая труба и бак почв приборами с набором состояния сенсорных технологий искусство для автономного и непрерывного сбора данных. Скорость ветра измеряется с использованием нержавеющей стали Пито-статической трубкой, прикрепленной к датчику давления. Температура и влажность контролируются в атмосфере с использованием двух типов датчиков. Также контролируются Относительная влажность и температура на поверхности почвы. Датчики в подземные измерения влажности почвы и температуры. Измерения веса аппарата резервуара используются для определения испарения через массового баланса воды. Чтобы продемонстрировать применимость этой экспериментальной установки и протокола, мы приведем пример испарения с обнаженной почвы при различных скоростях ветра. Бак почвы, упакованы однородно с хорошо охарактеризованной песка, изначально полностью саturated и позволил свободно испаряться при тщательно контролируемых атмосферных условиях (т.е. температура, скорость ветра).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Примечание: Лабораторные испытания выполняют с использованием двумерного лабораторном масштабе бак сопряженную с климат-контролем в аэродинамической трубе аппарата. И масштаб бак скамейка и аэродинамической трубе приборами с различными сенсорных технологий. Следующий протокол будет сначала обсудить строительство и подготовку почвы, бак с последующим обсуждением аэродинамической трубе и приборов обоих. Размеры бак, размеры аэродинамической трубе, количество датчиков, и тип технологии датчика, представленные может быть изменен, чтобы удовлетворить потребности конкретной экспериментальной установки. Протокол, представленные ниже, используются экспериментально изучить влияние скорости ветра на испарение голой почвы.
1. Строительство и подготовка пористых средах почвы танк
- Вырезать большой кусок 1,2 см толщиной акрилового стекла в пяти отдельных панелей. Соберите эти панели в открытой сверху резервуара почвы с длиной внутреннего, ширине и высоте 25, 9.1 и 55 см, соотвectively. Акрилового стекла позволяет процессы в недрах быть визуально.
- Нарисуйте 5 х 5 сетку, составляет 25 см от 25 см на каждой из двух больших стекол (длина 25 см и высота 55 см), как показано на рисунке 1. Убедитесь, что каждый квадратный в сетке имеет площадь 25 см 2 (Фигура 1). Сетка будет использоваться, чтобы правильно пространство датчиков в резервуаре почвы.
Рисунок 1: Схема спереди и сбоку бака почвы, используемой для экспериментальной установки (размеры в сантиметрах) () вид спереди резервуара почвы отображения сетки систему, состоящую из двадцати пяти 5 х 5 см. квадратов. (Б) вид сбоку резервуара почвы, показывая установленную температуру, относительную влажность и влаги в почве сенсорную сеть как функние глубины. Обратите внимание, что схемы не в масштабе.
- На одном из больших стеклянных плоскостей, пробурить двадцать пять 1,9 см (¾ дюйма) отверстий диаметра для датчиков влажности почвы.
- Дрель каждое отверстие в центре каждого квадрата в сетке, установленной в пункте 1.2, так что центры отверстий двух примыкающих площадях 5 см друг от друга; Первый набор отверстий 2,5 см ниже верхней части бака. Используйте соответствующего размера краны сократить темы в каждой из вновь созданных отверстий. 5 см расстояние между датчиками гарантирует, что каждый датчик находится вне объема выборки следующего ближайшего датчика.
- Точно так же, сверлить и нажмите в общей сложности двадцать пять 0,635 см (¼ дюйма) отверстий диаметром в центре каждого квадрата сетки окна, созданный в шаге 1.2. Убедитесь, что центр каждого отверстия отстоит 5 см друг от друга с первого ряда отверстий, расположенных на 2,5 см ниже верха резервуара почвы. 5 см расстояние между датчиками гарантирует, что каждый SЭнсор находится за пределами объема выборки следующего ближайшего датчика.
- На акриловой панели, используемой в качестве нижней части бака, дрель и коснитесь одного ½ дюйма диаметр отверстия в середине панели. Клей сито (тоньше, чем тест почв, которые будут использоваться) более отверстие на внутренней стороне стекла. На внешней стороне нижней плоскости, установить колено 90 °, который прикреплен к гибкой трубки с регулируемым клапаном. Этот клапан и трубки используется для слива воды из бака при прекращении эксперимента или как способ, чтобы установить постоянные головные устройства для поддержания постоянного глубины грунтовых вод.
- Используйте клей морской класса или аналогичной водостойкий полимерный клей для крепления и герметизации резервуара вместе, как показано на рисунке 1. Разрешить клей, чтобы вылечить за один день.
- Чтобы поднять бак с земли и освободить место для 90 ° локтя (рис 1), прикрепите два дополнительных кусочков толщиной 1,2 см акрилового стекла с lengtH 12 см и высотой 5 см, на дне резервуара.
2. Строительство и подготовка климат-контролем Wind Tunnel
- Построить длинный 215 выше по потоку часть аэродинамической трубе из оцинкованной стали прямоугольного воздуховода материала, который имеет ширину 8,5 см и высотой 26 см. Окружающего с внешней стороны канала с полистирольной изоляции.
- Дрель небольшое отверстие в боковой части воздуховода работы вблизи нижнего выхода потоку части аэродинамической трубе для вставки относительной влажности датчика температуры (рисунок 2).
Рисунок 2:. Полный экспериментальная установка, в том числе бак, воздуховодов, датчиков сетки (размеры в сантиметрах) Заполните Экспериментальная установка комбинированного тоннеля ветра и почвы бака аппарата. Ветер туннельповышенных и находится на одном уровне с поверхностью резервуара почвы. Бак почвы приборами с сетью датчиков, используемых для измерения различных недр и атмосферных переменных. В сетевых круги представляют местоположения для вставки этих датчиков. Система отопления и вентилятор канал в линию используются для контроля температуры и скорости ветра, соответственно. Пито-статической трубка используется для измерения скорости ветра. Весь аппарат сидит на весовой шкале, чтобы получить баланс массы во время экспериментов. Следует отметить, что схема не в масштабе.
- Установка пять керамических инфракрасных нагревательных элементов, расположенных параллельно в отражателе по длине входной части аэродинамической трубе. Подключите инфракрасные нагревательные элементы системы контроля температуры регулируемой с помощью инфракрасного датчика температуры.
- Построить средней части аэродинамической трубе из двух 1,2 см толщиной акриловых панелей с длиной и высотой 25 см и 26 см соответственно.Дрель два 0,635 см (¼ дюйма) отверстий диаметром в один из середины сечения панелей для вставки температуры и / или относительной влажности датчики температуры, в местах, показанных на рисунке 2.
- Безопасный акриловые панели с верхней части цистерны почвы боковыми стенками (т.е. панели с размерами 25 см х 55 см) с использованием сильного клейкую ленту, гарантируя, что аэродинамическая труба и танковые почвы панели заподлицо друг с другом.
- Построить первые 50 см дальше по потоку части аэродинамической трубе из того же размера прямоугольной воздуховодов материала, описанного в пункте 2.1. На завершающей стороной, уменьшить прямоугольную воздуховодов материал для круглого воздуховода 15,3 см в диаметре с длиной 170 см. Установите оцинкованная сталь заслонку, используется для регулировки скорости ветра, в дальнем нижнем конце круглого воздуховода для помощи в управлении скорости ветра.
- Как и в шаге 2.2, пробурить одну 0,635 см отверстие диаметром в стороне вниз по течению прямоугольного воздуховода возле входа навведение относительной влажности датчика температуры. Дрель второй 0,635 см в диаметре отверстия от верхней части прямоугольного сечения вдоль осевой аэродинамической трубе.
- Установите туннельного вентилятора в линию в середине круглого воздуховода (т.е. 85 см ниже по течению от сокращения, описанной в шаге 2.4), ориентированные, чтобы изгнать воздух из нижней частью аэродинамической трубе. Интерфейс вентилятор с переменной регулятора скорости для более точного управления частотой вращения и, как результат скорости ветра.
- Используйте сварной материал и регулируемые блоки стеллажи, чтобы поднять и закрепить в аэродинамической трубе аппарата. Убедитесь, что нижний по потоку и ниже по потоку воздуховодов находятся на одном уровне с верхней части бака почвы (рисунок 2).
3. Установка датчиков
- Перед установкой в резервуаре почвы, обеспечить каждую влажности почвы и датчик температуры внутри корпуса с резьбой NPT (1,9 см и 0,635 см кожухи, соответственно) и SEаль с мигающим герметика, чтобы предотвратить вторжение влаги. Не используйте силиконовые продукты на основе герметика, как они могут помешать с электроникой внутри некоторых датчиков. Лечение датчики в течение примерно одной недели.
- Перед установкой в емкости почвы, калибровки датчиков влажности почвы в соответствии с двухточечной α-перемешивания методике, разработанной Sakaki и др. 12.
- Оберните темы каждого корпуса ДНЯО с сантехников ленты перед установкой в баке, чтобы помочь обеспечить лучшее уплотнение между резьбы NPT и акрилового стекла.
- Установка в общей сложности 25 влажность почвы и датчиками температуры каждого горизонтально через стенки резервуара в местах, обсуждаемых в шаге 1.2. Крутите датчик кабели в синхронизации с ДНЯО арматура / корпуса, чтобы не повредить внутреннюю проводку в кабелях. Не слишком крутящий момент НПЦ, чтобы предотвратить стекло от трещин. Подключите датчики влажности почвы и датчики температуры с их назначенными данныхлесорубы.
- Установка 3 относительно датчики влажности температуры на поверхности почвы на расстоянии 2,5, 12,5 и 21,5 см от передней кромки бака. Поместите датчики в хорошем контакте с поверхностью почвы, так что показания относительной влажности отражать условия на поверхности почвы, а не в окружающий воздух. Подключите датчики к регистрации данных.
- Чтобы получить необходимую температуру воздуха и измерения относительной влажности в атмосфере, установить относительные датчики влажности температуры в разделе свободного потока аэродинамической трубе, используя отверстия, просверленные на входе и выходе секции аэродинамической трубы, а также панелей.
- Установка Пито-статической трубкой непосредственно ниже по потоку от резервуара почвы через 0,635 см отверстием в верхней части нижнего участка аэродинамической трубы. Держите Пито-статической трубки на высоте 13 см от пола секции. Подключите Пито-статической трубки с датчиком дифференциального давления.
- Калибре преобразователь дифференциального давления. Меры труб Пито-статической динамическое давление, которое определяется как разница стагнации и статических давлений. Перепад давления интерпретируется датчика давления как дифференциальное напряжение.
- Измерьте напряжение ни при каких условиях потока (напряжение должно быть примерно равно 0) и для потока известного динамического давления; это позволяет линейная зависимость быть установлены между динамическим давлением и напряжением. Определите скорость ветра, применяя уравнение Бернулли:
(1)
где V (м / с) скорости ветра, Р динамические (Па) является динамическим давлением, а ρ (кг / м 3) плотность воздуха. - Сравнение скорости рассчитывают по уравнению (1) с другим устройством измерения. Вот, сравните Пито-статической дифференциальных трубки тра давленияnsducer с лазерной доплеровской скорости на LDV () измерений, который имеет точность ± 0,01 м / сек.
Примечание: Резюме датчиков, используемых и связанных с ними частотами дискретизации можно найти в таблице 1 для спецификации сенсорных и другой информации, в прилагаемом списке материалов / оборудования..
- Измерьте напряжение ни при каких условиях потока (напряжение должно быть примерно равно 0) и для потока известного динамического давления; это позволяет линейная зависимость быть установлены между динамическим давлением и напряжением. Определите скорость ветра, применяя уравнение Бернулли:
| Датчик | Датчик измерения | Количество датчиков, занятых в экспериментальной аппаратуры | Датчик Частота дискретизации (мин) |
| EC-5 | Влажность почвы | 25 | 10 |
| ЭСТ | Почва / температура воздуха | 25 | 10 |
| SH-1 | Тепловые свойства | 1 | 10 |
| Сверхвысокое напряжение | Относительная влажность / температура | 5 | 10 |
| Инфракрасная камера | Температура поверхности / испарения | 1 | 1 |
| Цифровая камера | Визуализация сушки перед | 1 | 60 |
| Пито трубка | Скорость ветра | 1 | 10 |
| Взвешивание шкалы | Накопительное испарения / скорость испарения | 1 | 10 |
Таблица 1: Резюме датчиков, используемых в экспериментальной части настоящего исследования.
4. Упакуйте почву танк и подготовка к старту эксперимента
- До упаковки бак с почвой, проверить его целостность, выполняя тест на утечку. Залить в бак с водой и подождать 4-6 часа, чтобы убедиться, что нет утечки в структуре или датчиков не разработали.
- Если утечка развиваться, слейте бак, дайте ему высохнуть в течение ночи и устранить утечки, используя тот же мArine клей, используемый во время оригинальной конструкции. Если утечки не развиваться, слейте бак почвы и подготовки к ниже шагов.
- Определить общий объем танк с датчиками на месте. Тщательно заполнить бак с водой, используя мерный цилиндр, убедившись, что для записи количества добавленной воды. Преобразование записанного общий объем до кубических сантиметров для использования в шаге 4.5.
- Получить сухую почву для упаковки бак почвы. Охарактеризовать гидравлические и тепловые свойства выбранного почвы отдельно в соответствии с методами, изложенными в Смитс и др. 11
- Осторожно мокрый пакет бак почвы, используя почву и деионизированной воды.
- Мокрому пакет бак почвы, сначала заливают примерно 5 см воды в бак. Медленно добавляют сухой почвы к воде в баке, используя совок, с шагом 2,5 см глубины. Запись веса песка, добавленного во каждого лифта так пористость упаковки почвы может быть вычислена.
- По завершениикаждого слоя, многократно нажмите стенки резервуара, используя резиновый молоток, в 100-200 раз, чтобы получить однородную объемную плотность по всей. В то время как постукивание, избегать контакта с датчиками и проводами датчиков. Применение вибрационных устройств следует избегать, чтобы не повредить сеть чувствительных датчиков.
- После завершения упаковки бак, суммируются веса каждого слоя почвы (см Шаг 4.4), чтобы получить общую массу почвы. Разделить общую массу от объемной плотности почвы (например, объемную плотность кварцевого песка 2,65 г / см 3), чтобы определить объем песка (V с, см 3). Рассчитать пористость (η, м 3 / м 3) в почве в баке в соответствии с:
(2)
где (V T, м 3) Общий объем пустого резервуара определено на этапе 4.2. - После бак полностью упакованы, разместить пластиковую крышку, такие как Saran Wrap над баком до тех пор, пока эксперимент готов начать чтобы предотвратить начало испарения.
- Поместите резервуар на весовой шкале контролировать совокупную потерю воды, которые могут быть, в свою очередь, используемый для расчета скорости испарения.
- Рассчитывают часовую скорость испарения путем деления почасовой потерю веса продукта плотности воды и площади поперечного сечения испарительной поверхности.
5. Запустите эксперимент и начать сбор данных
- После того, как установка будет завершена, определить желаемые атмосферные условия (т.е. температура, скорость ветра). Убедитесь, что регистратор данных и других систем сбора данных включен и в правильных интервалах выборки (например, каждые 10 минут).
- Начните вентилятора и контроля температуры системы. Позвольте климатические условия, чтобы уравновесить до удаления пластиковой крышкой на поверхности сМасляный бак. Запустите эксперимент для требуемого периода времени (например, 15 дней).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Целью эксперимента, представленного здесь было изучение влияния скорости ветра на испарение из голой почве. Основные свойства испытываемого грунта, используемого в настоящем исследовании, приведены в Таблице 2. В серии экспериментов проводили в котором различные граничные условия на поверхности почвы (т.е., скорость ветра и температура) были применены (Таблица 3). Хотя были выполнены четыре эксперимента на различных скоростях и температурах ветра, большинство экспериментальных ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Цель этого протокола заключается в разработке экспериментальной установки и связанные с ними процедуры для генерации высоких данных пространственным и временным разрешением, необходимых для изучения земельных атмосферного взаимодействия в отношении процессов тепло- и массообмена. Экспериментальная установка состояла из бака почвы и небольшой аэродинамической трубе, оба из которых были оснащены множеством датчиков для измерения соответствующих почвенных и атмосферных переменных (например, скорость ветра, относит...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.
Благодарности
Это исследование было профинансировано армии США Исследования Award Управление W911NF-04-1-0169, научно-исследовательского и технологического центра инженерного (ERDC) и Национального научного фонда грант EAR-1029069. Кроме того, это исследование было поддержано летней программы в Бакалавриат исследований грант штата Колорадо. Авторы хотели бы поблагодарить Райан Tolene и Пола Шульте за их вклад.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| ECH2O EC-5 Датчик влажности почвы (25) | Decagon Devices Inc. Decagon.com | 40593 | Для получения подробной информации посетите: http://www.decagon.com/products/soils/volumetric-water-content-sensors/ec-5-soil-moisture-small-area-of-influence/. Частота дискретизации с интервалом 10 минут, точность составляет ± 3% и собирайте данные с помощью регистраторов данных Em50 |
| ECT Датчик температуры почвы/воздуха (19) | Decagon Devices Inc. Decagon.com | 40651 | Технические характеристики см. в http://www.decagon.com/products/canopy-atmosphere/temperature/ect-air-temperature/. Частота дискретизации с интервалом 10 мин, точность ± 0,5 ° C, Измерять в пределах температуры 5 и 40 ° C, и собирайте данные с помощью регистраторов данных Em50 |
| EHT Relative Humidity and Temperature Sensor (5) | Decagon Devices Inc. Decagon.com | Н/Д | Частота выборки с интервалом 10 минут, точность составляет ± 3% от относительной влажности от 5% до 100% и собирайте данные с помощью регистраторов данных Em50. Для получения дополнительной информации посетите decagon.com |
| Em50 Data Logger (10) | Decagon Devices Inc. Decagon.com | 40800 | Для получения подробной информации посетите http://www.decagon.com/products/data-management/data-loggers/em50-digital-analog-data-logger/. Устройства ECH2O Decagon, извлекают данные с датчиков ECT, EC-5 и EHT, и каждый регистратор данных имеет 5 разъемов для датчиков и com-порт, который подключается от регистратора к USB к компьютеру |
| Весы Sartorius (1) | Sartorius Corporation | 11209-95 | Sartorius Model 11209-95, диапазон = 65 кг, Разрешение = ± 1 g |
| Инфракрасный обогреватель SalamandernCeramic Radiative Heater (1) | Mor Electric Heating Assoc., Inc. http://www.morelectricheating.com/ | FTE 500-240 | Требуется 5 нагревателей, отрегулируйте для получения правильной температуры окружающей среды/свободного потока |
| 2104 Система контроля температуры (1) | Chromalox | 2104 | Управление обогревателями
|
| Инфракрасный регулятор температуры (1) | Exergen Corporation | N/A | Контролирует температуру |
| [header] | |||
| Пито-статическая трубка из нержавеющей стали (1) | Dwyer Instruments, Inc. http://www.dwyer-inst.com/ | Серия 160 | Для получения подробной информации посетите http://www.dwyer-inst.com/Product/%20TestEquipment/PitotTubes/Series160. Частота отбора проб датчика составляет каждые 10 минут, он должен быть подключен к датчику дифференциального давления и анемометру, а собранные данные о давлении преобразовываться в скорости выигрыша с использованием уравнения Бернулли. |
| 1/2 дюйма акриловый (1) | Colorado Plastics http://www.coloradoplastics.com/ | N/A | Удельная теплоемкость 1,464 J кг<СУП>-1&nБСП; K-1, теплопроводность 0,2 W m-1 K-1, и плотность 1,150 кг m-3 |
| Материал воздуховодов из оцинкованной стали (1) | Home Depot | N/A | Материал, использованный для строительства аэродинамической трубы, а также круглые и прямоугольные воздуховоды использовались при строительстве и соединялись с помощью квадратного и круглого редукторного канала |
| Регулятор скорости Подключен к встроенному канаву вентилятора (1) | Suncourt, Inc. http://www.suncourt.com/ | VS200 | 15,3 см в диаметре Размещен в линию с круглым воздуховодом |
| Демпфер из оцинкованной стали (1) | Home Depot | N/A | Используется для контроля/снижения скоростей в аэродинамической трубе для данных о низких скоростях |
| Accusand #30/40 (1) | Unimin Corporation http://www.unimin.com/ | N/A | Этот песок представляет собой кварцевый песок и на 99,8% состоит из кварца, его форма зерен классифицируется как округлая, коэффициент однородности составляет примерно 1,2, а плотность зерен - 2,66 г/см<суп>3. |
Ссылки
- Surface and Planetary Boundary Layer. Web. , Available from: http://www.esrl.noaa.gov/research/themes/pbl/ (2014).
- Verstraete, M. M., Schwartz, S. A. Desertification and global change. Vegetatio. 91, 3-13 (1991).
- Warren, A. Desertification. The Physical Geography of Africa. Adams, W. M., Goudie, A. S., Orme, A. R. , University Press. Oxford. 342-355 (1996).
- Katata, G., Nagai, H., Ueda, H., Agam, N., Berliner, P. R. Development of a land surface model including evaporation and adsorption processes in the soil for the land-air exchange in arid regions. J. Hydrometeorol. 8, 1307-1324 (2007).
- Davarzani, H., Smits, K. M., Tolene, R., Illangasekare, T. H. Study of the effect of wind speed on evaporation from soil through integrated modeling of atmospheric boundary layer and shallow subsurface. Water Resour. Res. 50, (2014).
- Heitman, J. L., Horton, R., Ren, T., Nassar, I. N., Davis, D. D. A test of coupled soil heat and water transfer prediction under transient boundary temperatures. Soil Sci. Soc. Am. J. 72 (5), 1197-1207 (2008).
- Gurr, C. G., Marshall, T. J., Hutton, J. T. Movement of water in soil due to a temperature gradient. Soil Sci. 74, 335-345 (1952).
- Nassar, I. N., Horton, R. Water transport in unsaturated non-isothermal salty soil: experimental results. Soil Sci. Soc. Am. J. 53, 1323-1363 (1989).
- Prunty, L., Horton, R. Steady-state Temperature Distribution in Nonisothermal unsaturated closed soil cells. Soil Sci. Soc. Am. J. 58, 1358-1363 (1994).
- Bachmann, J., Horton, R., Ren, T., van der Ploeg, R. R. Comparison of the thermal properties of four wettable and four water-repellent soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 65 (6), 1675-1679 (2001).
- Smits, K. M., Sakaki, T., Limsuwat, A., Illangasekare, T. H. Thermal conductivity of sands under varying moisture and porosity in drainage-wetting cycles. Vadose Zone J. 9, 1-9 (2010).
- Sakaki, T., Limsuwat, A., Smits, K. M., Illangasekare, T. H. Empirical two-point α-mixing Model for calibrating the ECH2O EC-5 soil sensor in sands. Water Resources Research. 44, W00D08(2008).
- Shokri, N., Lehmann, P., Or, D. Evaporation from layered porous media. J. Geophys. Res. 115, B06204(2010).
- Van Brakel, J. Mass transfer in convective drying. Advances in Drying. Mujumdar, A. S. 1, 217-267 (1980).
- Yiotis, A. G., Subos, A. G. B. oudouvisA. K., Tsimpanogiannis, I. N., Yortsos, Y. C. The effect of liquid films on the drying of porous media. AIChE J. 50, 2721-2737 (2004).
- Ishihara, Y., Shimojima, E., Harada, H. Water vapor transfer beneath bare soil where evaporation is influenced by a turbulent surface wind. J. Hydrol. 131 (1-4), 63-104 (1992).
- Lehmann, P., Assouline, S., Or, D. Characteristic lengths affecting evaporative drying of porous media. Phys. Rev. E. 77 (5 Pt 2), 056309(2008).
- Trautz, A. C., Smits, K. M., Schulte, P., Illangasekare, T. H. Sensible heat balance and heat-pulse method applicability to in situ soil-water evaporation. Vadose Zone J. 13, (2014).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
Теги
