Способ определения теплового потока, отдаваемого поверхностью водоема

(531 6 01 К 17/08 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ы л области те ике, а имен ового поток рхностью в Изобретение относитсяловых измерений в гидрофизк способам определения тепотдаваемого свободной повдоема. Цель изобретен сти определения те ванного на измерен туры в тонком пограСкин-слой пред термический погран менее 1 см, в которо составляет около О, естественных водое поверхностный сло ия - повышение плового потока ии перепада те ничном слое.ставляет собой танк ичный слой, толщинм перепад температур 5 С. Ниже скин-слоя мах располагается пр й толщиной 0,5 - 10 точн , осн мпер оим,(21) 4277678/31-10(71) Ленинградский гидрометеорологический институт(56) Краус Е,В. Взаимодействие атмосфер и океана, -Л., 1974, с, 148.Иэв. АН СССР, ФАО, т, 14, 1 Ф 1, с,79-84. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА, ОТДАВАЕМОГО ПОВЕРХНОСТЬЮ ВОДОЕМА(57) Изобретение относится к тепловым измерениям в гидрофизике, а именно к способам определения теплового потока, отдаваемого свободной поверхностью водоема, и позволяет повысить точность определения теплового потока, основанного на измерении перепада температуры в тонком пограничном слое. Способ может быть реализован следующим образом, Над поверхностью водоема устанавливают инфракрасный радиометр, работающий в "окне прозрачности атмосферы" (8-12 мкм), с помощью которого измеряют температуру поверхности водоема Т, Температуру приповерхностного квазиоднородного слоя Тв измеряют, например, с помощью контактного термометра. Напряжение трения ветра может быть определено двумя способами. Согласно первому измеряют горизонтальные О и вертикальные о) пульсации скоро 1сти ветра, а напряжение трения ветра вычисляют по формуле 7 =Ъ (И о), где ровплотность воздуха, Согласно другому способу, измеряют скорость ветра на стандартной высоте 10 м над поверхностью водоема, а напряжение трения ветра вычисляют по формуле т =р, С Ч, где С = (0,63+ 0,066 У) 10 - коэффициент сопротивления поверх-зности водоема. температура в котором, вследствие интенсивного ветроволнового перемешивания, практически однородна по вертикали. Скин- слой на поверхности водоема наблюдается как при отсутствии ветра, так и при достаточно сильном ветре (до 10 м/с). Закон теплопередачи скин-слоя связывает функциональной связью тепловой поток О, отдаваемый через поверхность воды, разность между температурой приповерхностного квазиоднородного слоя Та и температурой поверхности воды То, а также напряжение трения ветра,Способ может быть реализован следующим образом,1615571 ловой поток с поверхности водоема в широком диапазоне изменения гидрометеорологических условий. Составитель В,ГусеваТехред М,Моргентал Корректор Т.Пилипенко Редактор Е.Папп Заказ 3981 Тираж 493 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Над поверхностью водоема устанавливают инфракрасный радиометр, работающи в "окне прозрачности атмосферы" -8-12 мкм, - с помощью которого измеряюттемпературу повеРхности водоема Т, (слоятолщиной порядка длины волны тепловогоизлучения), Температуру приповерхностного квазиоднородного слоя Тп измеряют, например, с помощью контактного термометра. Напряжение трения ветра можетбыть определено двумя способами. Согласно первому измеряют горизонтальные О ивертикальные в пульсации скорости ветра,а напряжение трения ветра вычисляют поформулет =р,(О а),где уЪ - плотность воздуха, а черта сверхуозначает операцию осреднения, Согласнодругому способу измеряют скорость ветрана стандартной высоте 10 м над поверхностью водоема, а напряжение трения ветравычисляют по формулет=ра СЧ,где С = (0,63+ 0,066 Ч) 10 - коэффициентсопротивления поверхности водоема.Способ позволяет расширить функциональные возможности, т.е, определять теп 5 Формула изобретенияСпособ определения теплового потока,отдаваемого поверхностью водоема, основанньй на измерении перепада температуры в скин-слое водоема по нормали к 10 поверхности, от л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности определения теплового потока, определяют скорость трения в воде, трения ветра на поверхности водоема, а тепловой поток определяют по 15 формулеРРадюу4 ООф=д рв -- )Оэ.Рггде ц - тепловой поток, отдаваемый поверхностью водоема;где А и В - числовые коэффициенты;Рг, а, 1) - число Прандтля, коэффициенттермического расширения и кинематический коэффициент мо лекулярной вязкости воды;9 - ускорение силы тяжести;О - перепад температуры в скин-слое; О- скорость трения в воде.