Партнеры

 Август

 

Щелково-Агрохим

 

 

ВИМ 

 

 

logo.png

 

logotip.gif

   

 

Теплофизические характеристики почв – основа расчета и управления тепловым режимом почв

Земледелие, 2016, № 6

УДК 631.436

Е.В. ШЕИН1, доктор биологических наук, зав. кафедрой
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
М.А. МАЗИРОВ2, доктор биологических наук, зав. кафедрой
Ф.Д. МИКАЙЫЛОВ3, доктор сельскохозяйственных наук, доцент
А.И. МАРТЫНОВ2, аспирант

1Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Ленинские горы, 1, Москва, 119991, Российская Федерация
2Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева, ул. Тимирязевская, 49, Москва, 127550, Российская Федерация
3Университет Ыгдыр, Суверен Кампус, Ыгдыр, 76000, Турция

Качество прогноза и управления гидротермическим режимом почвы зависит, в первую очередь, от наличия экспериментального обеспечения – почвенных характеристик, определяющих процесс прогревания. Наилучшим экспериментальным обеспечением расчетов и систем управления считается то, которое получено в полевых условиях в ненарушенных почвах с природным варьированием их свойств. Цель наших исследований – разработка физически обоснованного полевого метода определения зависимости температуропроводности от влажности почв, как основной теплофизической характеристики. Метод основан на решении задачи теплопереноса в почве конечной и полубесконечной толщины при граничных условиях на поверхности почвы первого рода с одной синусоидальной гармоникой. Новый метод оценки реализован в полевых условиях при определении послойной суточной динамики температуры и одновременном наблюдении за влажностью почвы, апробирован на тяжелосуглинистых агросерых лесных почвах Владимирского ополья. Метод высокопроизводительный, учитывает особенности строения и состава почв в естественных условиях. Величины температуропроводности в области массовых влажностей 0,15-0,25 г/г составляли от 1,5 до 3,0.10-3 см2/с. Результаты традиционных лабораторных определений температуропроводности по методу Кондратьева на образцах нарушенного сложения были в 1,5-2 раза выше, что связано с особенностями используемого метода. Полевые физически обоснованные методы определения тепловых свойств открывают новый этап развития теплофизики почв и позволяют выявить наиболее точные и адекватные методы для прогнозирования и управления их тепловым режимом.

Ключевые слова: почва, моделирование, перенос тепла, граничные условия.

Для цитирования: Теплофизические характеристики почв – основа расчета и управления тепловым режимом почв / Е.В. Шеин, М.А. Мазиров, Ф.Д. Микайылов, А.И. Мартынов // Земледелие. 2016. №6. С. 20-23.

The Thermophysical Properties of Soil are the Basis of Calculations and Management of the Soil Thermal Regime

E.V. Shein1, M.A. Mazirov2, F.D. Mikailsoy3, A.I. Martynov2
1Lomonosov Moscow State University, Leninskie Gory, 1, Moskva, 119991, Russian Federation
2Russian State Agrarian University – Timiryazev Moscow Agricultural Academy, ul. Timiryazevskaya, 49, Moskva, 127550, Russian Federation
3Iрdэr University, Suveren Campus, Iрdir, 76000, Turkey.

Quality of prediction and management of hydrothermal regime of soil depends primarily on the availability of experimental software – characteristics of soil that determine the process of soil heating. The best experimental software of calculations and control systems is software which has been obtained under field conditions in undisturbed soils with variation of its natural properties. The aim of this work was to develop the physically based field method of obtaining the dependence of the thermal diffusivity of soil moisture, as the fundamental thermophysical characteristic. The method was based on the problem solving of heat transfer in the final and the semi-infinite soil thickness under boundary conditions on the surface of the soil of the first kind with a sinusoidal harmonic. The new method of estimate of main thermophysical function was implemented under field conditions at determining the layered daily dynamics of temperature and at monitoring of soil moisture. The method was tested on the heavy loamy gray forest soils of Vladimir Opolie area. It was highly productive method that considered the structural features of soils under natural conditions. The values of thermal diffusivity of mass moisture 0.15-0.25 g/g were from 1.5 to 3.0 10[-3] cm2/s. The data obtained from the evaluation by the traditional laboratory method for determining the thermal diffusivity (by Kondratyev) on the disturbed samples were 1.5-2 times higher. It was due to the features of laboratory determination of basic thermophysical characteristic. Physicallybased field methods of the determination of thermal properties open a new stage in the development of soil thermal physics; and it also reveal the most accurate and appropriate methods of science-based prediction and controlling of its thermal regime.

Keywords: soil, modeling, heat transfer, boundary conditions.

Author Details: E.V. Shein, D. Sc. (Biol.), head of department (e-mail: evgeny.shein@ gmail.com); M.A. Mazirov, D. Sc. (Biol.), head of department; F.D. Mikailsoy, D. Sc. (Agr.), assoc. prof.; A.I. Martynov graduate student

For citation: Shein E.V., Mazirov M.A., Mikailsoy F.D., Martynov A.I. The Thermophysical Properties of Soil are the Basis of Calculations and Management of the Soil Thermal Regime. Zemledelie. 2016. No.6. Pp. 20-23 (in Russ)

№6. 2016

Журналы

php shell indir Shell indir Shell download Shell download php Shell download Bypass shell Hacklink al Hack programları Hack tools Hack sitesi php shell kamagra jel