Khi thiết kế hệ thống sưởi ấm không khí, các bộ phận sưởi ấm làm sẵn được sử dụng.
Vì lựa chọn đúng thiết bị cần thiết chỉ cần biết: công suất cần thiết của lò sưởi, sau này sẽ được lắp đặt trong hệ thống sưởi cung cấp thông gió, nhiệt độ của không khí tại lối ra của nó từ bộ gia nhiệt và tốc độ dòng chất làm mát.
Để đơn giản hóa việc tính toán, chúng tôi xin giới thiệu với bạn một máy tính trực tuyến để tính toán dữ liệu cơ bản để lựa chọn đúng máy sưởi.
Tính toán công suất lò sưởi
1Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, ưu tiên hàng đầu để giảm lượng khí thải carbon dioxide từ ô tô là cải thiện hiệu quả sử dụng nhiên liệu. Nhiệm vụ giảm lượng khí thải CO2 bằng cách tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu của phương tiện giao thông là một trong những ưu tiên của cộng đồng thế giới, có tính đến nhu cầu sử dụng hợp lý các nguồn năng lượng không tái tạo. Để đạt được mục đích này, họ không ngừng thắt chặt tiêu chuẩn quốc tế, hạn chế hiệu suất khởi động và vận hành động cơ ở nhiệt độ thấp và thậm chí cao môi trường. Bài viết bàn về vấn đề tiết kiệm nhiên liệu động cơ đốt trong phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, độ ẩm của không khí xung quanh. Kết quả nghiên cứu việc duy trì nhiệt độ không đổi trong đường ống nạp của động cơ đốt trong nhằm tiết kiệm nhiên liệu và xác định công suất tối ưu của bộ phận làm nóng được trình bày.
sức mạnh của yếu tố làm nóng
nhiệt độ môi trường xung quanh
sưởi ấm không khí
tiết kiệm nhiên liệu
nhiệt độ không khí tối ưu trong đường ống nạp
1. Động cơ ô tô. V.M. Arkhangelsky [và những người khác]; tôn trọng biên tập. BỆNH ĐA XƠ CỨNG. Hovah. M.: Kỹ thuật cơ khí, 1977. 591 tr.
2. Karnaukhov V.N., Karnaukhova I.V. Xác định hệ số nạp trong động cơ đốt trong // Vận tải và hệ thống công nghệ vận tải, tài liệu của Hội nghị khoa học kỹ thuật quốc tế, Tyumen, ngày 16 tháng 4 năm 2014. Tyumen: Nhà xuất bản Đại học Dầu khí Bang Tyumen, 2014.
3. Lênin I.M. Lý thuyết về động cơ ô tô và máy kéo. M.: trường sau đại học, 1976. 364 tr.
4. Yutt V.E. Thiết bị điện của ô tô. M: Nhà xuất bản Đường dây nóng-Telecom, 2009. 440 tr.
5. Yutt V.E., Ruzavin G.E. Hệ thống điều khiển điện tử của động cơ đốt trong và phương pháp chẩn đoán. M.: Nhà xuất bản Đường dây nóng-Telecom, 2007. 104 tr.
Giới thiệu
Sự phát triển của công nghệ điện tử và bộ vi xử lý đã dẫn đến việc đưa nó vào ô tô một cách rộng rãi. Đặc biệt, việc tạo ra các hệ thống điện tử điều khiển tự độngđộng cơ, hộp số khung xe và thiết bị bổ sung. Việc sử dụng hệ thống điều khiển động cơ điện tử (ESC) giúp giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và độc tính của khí thải đồng thời tăng công suất động cơ, tăng phản ứng ga và độ tin cậy khi khởi động nguội. ECS hiện đại kết hợp chức năng kiểm soát phun nhiên liệu và hoạt động của hệ thống đánh lửa. Để thực hiện điều khiển chương trình, bộ điều khiển ghi lại sự phụ thuộc của thời gian phun (lượng nhiên liệu được cung cấp) vào tải và tốc độ động cơ. Sự phụ thuộc được chỉ định dưới dạng bảng được phát triển trên cơ sở các thử nghiệm toàn diện đối với động cơ của một mẫu tương tự. Các bảng tương tự được sử dụng để xác định góc đánh lửa. Hệ thống điều khiển động cơ này được sử dụng trên toàn thế giới vì việc chọn dữ liệu từ các bảng tạo sẵn là quá trình nhanh hơn so với việc thực hiện các phép tính bằng máy tính. Các giá trị thu được từ các bảng được điều chỉnh bởi máy tính trên xe tùy thuộc vào tín hiệu từ cảm biến vị trí bướm ga, nhiệt độ không khí, áp suất không khí và mật độ. Sự khác biệt chính giữa hệ thống này, được sử dụng trong xe ô tô hiện đại, là sự thiếu vắng kết nối cơ khí cứng nhắc giữa van tiết lưu và bàn đạp ga điều khiển nó. So với các hệ thống truyền thống, ESU có thể giảm mức tiêu thụ nhiên liệu trên nhiều loại xe khác nhau tới 20%.
Mức tiêu thụ nhiên liệu thấp đạt được thông qua việc tổ chức khác nhau hai chế độ vận hành chính của động cơ đốt trong: chế độ tải thấp và chế độ tải cao. Trong trường hợp này, động cơ ở chế độ đầu tiên hoạt động với hỗn hợp không đồng nhất, lượng không khí dư thừa lớn và nhiên liệu phun muộn, do đó đạt được sự phân tầng điện tích từ hỗn hợp không khí, nhiên liệu và khí thải còn lại. trong đó nó hoạt động trên một hỗn hợp nạc. Ở chế độ tải cao, động cơ bắt đầu hoạt động trên một hỗn hợp đồng nhất, dẫn đến giảm lượng khí thải các chất có hại trong khí thải. Độc tính phát thải khi sử dụng ESC trong động cơ diesel khi khởi động có thể được giảm bớt bằng nhiều loại phích cắm phát sáng khác nhau. ECU nhận thông tin về nhiệt độ khí nạp, áp suất, mức tiêu thụ nhiên liệu và vị trí trục khuỷu. Bộ điều khiển xử lý thông tin từ các cảm biến và sử dụng bản đồ đặc tính để tạo ra giá trị của góc sớm cung cấp nhiên liệu. Để tính đến sự thay đổi mật độ của không khí đi vào khi nhiệt độ của nó thay đổi, cảm biến lưu lượng được trang bị một nhiệt điện trở. Nhưng do sự dao động của nhiệt độ và áp suất không khí trong đường ống nạp, bất chấp các cảm biến trên, sự thay đổi tức thời về mật độ không khí vẫn xảy ra và kết quả là làm giảm hoặc tăng lưu lượng oxy vào buồng đốt.
Mục đích, mục tiêu và phương pháp nghiên cứu
Tại Đại học Dầu khí Bang Tyumen, nghiên cứu đã được thực hiện để duy trì nhiệt độ không đổi trong đường ống nạp của động cơ đốt trong KAMAZ-740, YaMZ-236 và D4FB (1.6 CRDi) của Kia Sid, MZR2.3- L3T - Mazda CX7. Đồng thời, sự dao động nhiệt độ khối không khíđược tính đến bởi các cảm biến nhiệt độ. Việc đảm bảo nhiệt độ không khí bình thường (tối ưu) trong đường ống nạp phải được thực hiện trong mọi điều kiện vận hành có thể: khởi động động cơ nguội, vận hành ở mức tải thấp và cao, khi vận hành ở nhiệt độ môi trường thấp.
Trong các động cơ tốc độ cao hiện đại, tổng lượng nhiệt truyền không đáng kể và chiếm khoảng 1% tổng lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu. Việc tăng nhiệt độ làm nóng không khí trong đường ống nạp lên 67 ˚C dẫn đến giảm cường độ trao đổi nhiệt trong động cơ, nghĩa là giảm ΔT và tăng hệ số làm đầy. ηv (Hình 1)
Trong đó ΔT là chênh lệch nhiệt độ không khí trong đường ống nạp (˚K), Tp là nhiệt độ làm nóng của không khí trong đường ống nạp, Tv là nhiệt độ không khí trong đường ống nạp.
Cơm. 1. Đồ thị ảnh hưởng của nhiệt độ làm nóng không khí đến hệ số làm đầy (dùng ví dụ động cơ KAMAZ-740)
Tuy nhiên, làm nóng không khí lên hơn 67 ˚С không dẫn đến tăng ηv do mật độ không khí giảm. Số liệu thực nghiệm thu được cho thấy không khí trong động cơ diesel hút khí tự nhiên trong quá trình vận hành có dải nhiệt độ ΔТ=23 36˚С. Các thử nghiệm đã xác nhận rằng đối với động cơ đốt trong hoạt động ở chế độ nhiên liệu lỏng, chênh lệch giá trị của hệ số nạp ηv, tính từ điều kiện lượng nạp mới là không khí hoặc hỗn hợp không khí-nhiên liệu, là không đáng kể và nhỏ hơn 0,5%, do đó đối với tất cả các loại động cơ ηv được xác định bằng không khí. .
Những thay đổi về nhiệt độ, áp suất và độ ẩm không khí ảnh hưởng đến công suất của bất kỳ động cơ nào và dao động trong khoảng Ne=10 15% (Ne - công suất hiệu dụng của động cơ).
Sự gia tăng sức cản không khí khí động học trong đường ống nạp được giải thích bằng các thông số sau:
Mật độ không khí tăng lên.
Sự thay đổi độ nhớt của không khí.
Bản chất của luồng không khí vào buồng đốt.
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng nhiệt không khí trong đường ống nạp làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu một chút. Trong cùng thời gian nhiệt độ thấp tăng mức tiêu thụ của nó lên tới 15-20%, do đó, các nghiên cứu được thực hiện ở nhiệt độ không khí bên ngoài là -40 ˚С và khả năng làm nóng của nó lên +70 ˚С trong đường ống nạp. Nhiệt độ tối ưu để tiêu hao nhiên liệu là nhiệt độ không khí trong đường ống nạp 15 67 ˚С.
Kết quả nghiên cứu và phân tích
Trong quá trình thử nghiệm, công suất của bộ phận làm nóng được xác định để đảm bảo duy trì nhiệt độ nhất định trong đường ống nạp của động cơ đốt trong. Ở giai đoạn đầu tiên, lượng nhiệt cần thiết để làm nóng không khí nặng 1 kg ở nhiệt độ và áp suất không khí không đổi được xác định, vì điều này chúng ta giả sử: 1. Nhiệt độ không khí xung quanh t1 = -40˚C. 2. Nhiệt độ trong ống nạp t2=+70˚С.
Chúng tôi tìm thấy lượng nhiệt cần thiết bằng phương trình:
(2)
trong đó CP là nhiệt dung khối của không khí ở áp suất không đổi, được xác định từ bảng và đối với không khí ở nhiệt độ từ 0 đến 200 ˚С.
Lượng nhiệt cho một khối không khí lớn hơn được xác định theo công thức:
trong đó n là thể tích không khí tính bằng kg cần thiết để sưởi ấm trong quá trình vận hành động cơ.
Khi động cơ đốt trong hoạt động ở tốc độ trên 5000 vòng/phút, lượng tiêu hao không khí của ô tô khách đạt 55-60 kg/giờ và của xe tải - 100 kg/giờ. Sau đó:
Công suất gia nhiệt được xác định theo công thức:
Trong đó Q là lượng nhiệt tiêu tốn để làm nóng không khí tính bằng J, N là công suất của phần tử làm nóng tính bằng W, τ là thời gian tính bằng giây.
Cần xác định công suất của phần tử gia nhiệt trên giây nên công thức sẽ có dạng:
N=1,7 kW - công suất bộ phận làm nóng đối với ô tô khách và với tốc độ dòng khí lớn hơn 100 kg/giờ đối với xe tải - N=3,1 kW.
(5)
Trong đó Ttr là nhiệt độ trong đường ống vào, Ptr là áp suất tính bằng Pa trong đường ống vào, T0 - , ρ0 - mật độ không khí, Rв - hằng số khí phổ quát của không khí.
Thay công thức (5) vào công thức (2), ta thu được:
(6)
(7)
Công suất gia nhiệt mỗi giây được xác định theo công thức (4) có tính đến công thức (5):
(8)
Kết quả tính toán lượng nhiệt cần thiết để làm nóng không khí nặng 1 kg có lưu lượng không khí trung bình đối với ô tô khách lớn hơn V = 55 kg/giờ và đối với xe ô tô tải - lớn hơn V = 100 kg/giờ được trình bày trong Bảng 1. .
Bảng 1
Bảng xác định lượng nhiệt làm nóng không khí trong đường ống nạp tùy theo nhiệt độ không khí bên ngoài
|
V>55kg/giờ |
V>100kg/giờ |
|||
|
Q, kJ/giây |
Q, kJ/giây |
|||
Dựa trên dữ liệu trong Bảng 1, một biểu đồ đã được xây dựng (Hình 2) về lượng nhiệt Q mỗi giây tiêu tốn để làm nóng không khí đến nhiệt độ tối ưu. Biểu đồ cho thấy nhiệt độ không khí càng cao thì càng cần ít nhiệt để duy trì nhiệt độ tối ưu trong đường ống nạp, bất kể thể tích không khí.
Cơm. 2. Lượng nhiệt Q mỗi giây dùng để làm nóng không khí đến nhiệt độ tối ưu
ban 2
Tính thời gian gia nhiệt cho các thể tích không khí khác nhau
|
Q1, kJ/giây |
Q2, kJ/giây |
|||
Thời gian được xác định theo công thức τsec=Q/N ở nhiệt độ không khí bên ngoài >-40˚С, Q1 ở lưu lượng không khí V>55 kg/giờ và Q2- V>100 kg/giờ
Hơn nữa, theo Bảng 2, một biểu đồ được vẽ cho thời gian làm nóng không khí đến +70 ˚C trong đường góp của động cơ đốt trong ở công suất làm nóng khác nhau. Biểu đồ cho thấy, bất kể thời gian gia nhiệt, khi công suất gia nhiệt tăng thì thời gian gia nhiệt đối với các thể tích không khí khác nhau sẽ cân bằng.
Cơm. 3. Thời gian làm nóng không khí đến nhiệt độ +70 ˚С.
Phần kết luận
Dựa trên các tính toán và thử nghiệm, người ta đã chứng minh rằng tiết kiệm nhất là sử dụng bộ sưởi có công suất thay đổi để duy trì nhiệt độ nhất định trong đường ống nạp nhằm đạt được mức tiết kiệm nhiên liệu lên tới 25-30%.
Người đánh giá:
Reznik L.G., Tiến sĩ Khoa học Kỹ thuật, Giáo sư Khoa “Vận hành Vận tải Ô tô” của Cơ quan Giáo dục Nhà nước Liên bang của Cơ sở Giáo dục Giáo dục Chuyên nghiệp Đại học “Đại học Dầu khí Bang Tyumen”, Tyumen.
Merdanov Sh.M., Tiến sĩ Khoa học Kỹ thuật, Giáo sư, Trưởng Khoa Hệ thống Công nghệ và Giao thông Vận tải, Cơ quan Giáo dục Nhà nước Liên bang của các Cơ sở Giáo dục Đại học Đại học Dầu khí Bang Tyumen, Tyumen.
Zakharov N.S., Tiến sĩ Khoa học Kỹ thuật, Giáo sư, thành viên hiện tại Học viện Nga vận tải, trưởng phòng “Dịch vụ ô tô và máy móc công nghệ” của Cơ quan Giáo dục Nhà nước Liên bang thuộc Cơ sở Giáo dục Đại học “Đại học Dầu khí Bang Tyumen”, Tyumen.
Bầu khí quyển nhận được nhiều nhiệt từ bề mặt trái đất hơn là trực tiếp từ Mặt trời. Nhiệt được truyền vào khí quyển thông qua độ dẫn nhiệt phân tử,sự đối lưu, toả nhiệt dung riêng bay hơi ở sự ngưng tụ hơi nước trong khí quyển. Vì vậy, nhiệt độ ở tầng đối lưu thường giảm theo độ cao. Nhưng nếu một bề mặt tỏa nhiệt vào không khí nhiều hơn mức nó nhận được trong cùng thời gian, thì nó nguội đi và không khí phía trên nó cũng nguội đi. Trong trường hợp này, ngược lại, nhiệt độ không khí tăng theo chiều cao. Tình trạng này được gọi là đảo ngược nhiệt độ . Nó có thể được quan sát vào ban đêm vào mùa hè, vào mùa đông - trên bề mặt tuyết. Đảo ngược nhiệt độ tiến lên vùng cực. Nguyên nhân của sự đảo ngược, ngoài việc làm mát bề mặt, có thể là sự dịch chuyển của không khí ấm bởi không khí lạnh chảy bên dưới nó hoặc luồng không khí lạnh xuống đáy các lưu vực giữa các ngọn núi.
Trong tầng đối lưu yên tĩnh, nhiệt độ giảm theo độ cao trung bình 0,6° trên 100 m. Khi không khí khô tăng lên, con số này tăng lên và có thể đạt tới 1° trên 100 m, còn khi không khí ẩm tăng lên thì nhiệt độ giảm xuống. Điều này được giải thích là do không khí bốc lên giãn nở và năng lượng (nhiệt) được tiêu hao vào việc này, và khi không khí ẩm bốc lên, hơi nước ngưng tụ xảy ra, kèm theo sự giải phóng nhiệt.
Giảm nhiệt độ của không khí bay lên - nguyên nhân chính hình thành mây . Không khí giảm dần rơi xuống dưới áp suất cao, nén lại và nhiệt độ của nó tăng lên.
Nhiệt độ không khí thay đổi định kỳ suốt ngày và quanh năm.
TRONG khóa học hàng ngày của nó Có một mức tối đa (sau buổi trưa) và một mức tối thiểu (trước khi mặt trời mọc). Từ xích đạo đến cực, biên độ dao động nhiệt độ hàng ngày giảm dần. Nhưng đồng thời, chúng luôn lớn hơn trên đất liền so với trên đại dương.
TRONG tiến độ hàng năm nhiệt độ không khí ở xích đạo - hai cực đại (sau điểm phân) và hai cực tiểu (sau điểm chí). Ở các vĩ độ nhiệt đới, ôn đới và vùng cực có một cực đại và một cực tiểu. Biên độ dao động nhiệt độ không khí hàng năm tăng theo vĩ độ. Ở xích đạo, nhiệt độ này thấp hơn hàng ngày: 1-2°C trên đại dương và lên tới 5°C trên đất liền. Ở các vĩ độ nhiệt đới - trên đại dương - 5°C, trên đất liền - lên tới 15°C. TRONG vĩ độ ôn đới từ 10-15°C trên đại dương đến 60°C hoặc cao hơn trên đất liền. Ở các vĩ độ cực, nhiệt độ âm chiếm ưu thế, với mức dao động hàng năm lên tới 30-40°C.
Trợ cấp hàng ngày chính xác và khóa học hàng năm nhiệt độ không khí, gây ra bởi sự thay đổi độ cao của Mặt trời so với đường chân trời và độ dài của ngày, rất phức tạp bởi những thay đổi không định kỳ do chuyển động của các khối không khí có nhiệt độ khác nhau. Mô hình chung sự phân bố nhiệt độ ở tầng đối lưu phía dưới-độ giảm dần từ xích đạo về cực.
Nếu như nhiệt độ không khí trung bình năm chỉ phụ thuộc vào vĩ độ, sự phân bố của nó ở Bắc bán cầu và Nam bán cầu sẽ giống nhau. Trên thực tế, sự phân bố của nó bị ảnh hưởng đáng kể bởi sự khác biệt về bản chất của bề mặt bên dưới và sự truyền nhiệt từ vĩ độ thấp đến vĩ độ cao.
Do sự truyền nhiệt, nhiệt độ không khí ở xích đạo thấp hơn và ở hai cực cao hơn nếu không có quá trình này. Nam bán cầu lạnh hơn Bắc bán cầu chủ yếu do băng tuyết bao phủ vùng đất gần cực Nam. Nhiệt độ không khí trung bình ở lớp sâu hai mét phía dưới của toàn bộ Trái đất là +14°C, tương ứng với nhiệt độ không khí trung bình hàng năm ở 40°N.
SỰ PHỤ THUỘC CỦA NHIỆT ĐỘ KHÔNG KHÍ VÀO VĨ ĐỊA LÝ
Sự phân bố nhiệt độ không khí gần bề mặt trái đất được thể hiện bằng đường đẳng nhiệt - đường nối những nơi có cùng nhiệt độ. Các đường đẳng nhiệt không trùng với các đường song song. Chúng uốn cong, di chuyển từ lục địa sang đại dương và ngược lại.
Áp suất không khí
Không khí có khối lượng và trọng lượng nên tạo áp suất lên bề mặt tiếp xúc với nó. Áp suất do không khí tác dụng lên bề mặt trái đất và mọi vật thể nằm trên đó gọi là áp suất không khí . Nó bằng trọng lượng của cột không khí phía trên và phụ thuộc vào nhiệt độ không khí: nhiệt độ càng cao thì áp suất càng thấp.
Áp suất khí quyển trên bề mặt bên dưới trung bình là 1,033 g trên 1 cm 2 (hơn 10 tấn/m 2 ). Áp suất được đo bằng milimét thủy ngân, millibar (1 mb = 0,75 mm Hg) và hectopascal (1 hPa = 1 mb). Áp suất giảm theo độ cao: Ở tầng dưới của tầng đối lưu ở độ cao 1 km, áp suất giảm 1 mm Hg. Nghệ thuật. cứ 10 m thì áp suất càng giảm. Áp suất bình thườngở mực nước biển - 760 mm. RT. Nghệ thuật.
Sự phân bố chung của áp suất trên bề mặt Trái đất là theo vùng:
|
Mùa |
Trên đất liền |
Trên đại dương |
|
|
Ở vĩ độ xích đạo |
|||
|
Ở vĩ độ nhiệt đới |
|||
|
Thấp |
Cao |
||
|
Ở vĩ độ vừa phải |
Cao |
Thấp |
|
|
Thấp |
|||
|
Ở vĩ độ cực |
|||
Vì vậy, cả trong mùa đông và mùa hè, trên các lục địa và trên đại dương, các vùng cao và áp lực thấp. Sự phân bố áp suất có thể thấy rõ trên bản đồ isobar của tháng 1 và tháng 7. Isobar - đường nối những nơi có cùng áp suất. Chúng càng gần nhau thì áp suất thay đổi theo khoảng cách càng nhanh. Lượng thay đổi áp suất trên một đơn vị khoảng cách (100 km) được gọi là độ dốc áp suất .
Sự thay đổi áp suất được giải thích bởi sự chuyển động của không khí. Nó bay lên ở nơi có nhiều không khí hơn và rơi xuống ở nơi không khí rời đi. Nguyên nhân chính của sự chuyển động của không khí là do nó nóng lên và làm mát từ bề mặt bên dưới.. Được làm nóng từ bề mặt, không khí nở ra và lao lên trên. Khi đạt đến độ cao mà tại đó mật độ của nó lớn hơn mật độ của không khí xung quanh, nó sẽ lan ra hai bên. Do đó áp lực lên bề mặt ấm áp giảm (vĩ độ xích đạo, vĩ độ nhiệt đới lục địa vào mùa hè). Nhưng đồng thời, nó cũng tăng lên ở các khu vực lân cận, mặc dù nhiệt độ ở đó không thay đổi (vĩ độ nhiệt đới vào mùa đông).
Phía trên bề mặt lạnh, không khí nguội đi và trở nên đặc hơn, ép vào bề mặt (vĩ độ cực, vĩ độ ôn đới lục địa vào mùa đông). Ở phía trên, mật độ của nó giảm dần và không khí từ bên ngoài tràn vào đây. Lượng nó ở trên bề mặt lạnh tăng lên, áp suất lên nó tăng lên. Đồng thời, nơi không khí rời đi, áp suất giảm mà không làm thay đổi nhiệt độ. Việc làm nóng và làm mát không khí từ bề mặt đi kèm với sự phân phối lại và thay đổi áp suất.
Ở vĩ độ xích đạoáp lực luôn giảm. Điều này được giải thích là do không khí nóng lên từ bề mặt bốc lên và di chuyển về phía các vĩ độ nhiệt đới, tạo ra áp suất gia tăng ở đó.
Trên bề mặt lạnh ở Bắc Cực và Nam Cựcáp lực tăng. Nó được tạo ra bởi không khí đến từ các vĩ độ ôn đới để thay thế không khí lạnh ngưng tụ. Dòng không khí thoát ra các vĩ độ cực là nguyên nhân làm giảm áp suất ở các vĩ độ ôn đới.
Kết quả là, các vành đai áp suất thấp (xích đạo và ôn đới) và áp suất cao (nhiệt đới và vùng cực) được hình thành. Tùy theo mùa, chúng dịch chuyển phần nào về phía bán cầu mùa hè (“theo Mặt trời”).
Các vùng áp cao ở vùng cực mở rộng vào mùa đông và co lại vào mùa hè nhưng tồn tại suốt cả năm. Các vành đai áp thấp tồn tại quanh năm gần xích đạo và ở các vĩ độ ôn đới của Nam bán cầu.
Vào mùa đông, ở các vĩ độ ôn đới của Bắc bán cầu, áp suất trên các lục địa tăng lên rất nhiều và vành đai áp thấp “vỡ”. Các vùng áp thấp khép kín chỉ tồn tại trên các đại dương - tiếng Iceland Và vùng thấp Aleut. Ngược lại, băng mùa đông hình thành trên khắp các lục địa. mức cao :Châu Á (Siberia) Và Bắc Mỹ. Vào mùa hè, ở vĩ độ ôn đới Bắc bán cầu, đai áp thấp được phục hồi.
Một vùng áp thấp rộng lớn tập trung ở các vĩ độ nhiệt đới hình thành trên khắp châu Á vào mùa hè - Châu Á thấp. Ở các vĩ độ nhiệt đới, các lục địa luôn nóng hơn một chút so với các đại dương và áp suất phía trên chúng thấp hơn. Vì vậy, trên các đại dương có vùng cao cận nhiệt đới :Bắc Đại Tây Dương (Azores), Bắc Thái Bình Dương, Nam Đại Tây Dương, Nam Thái Bình Dương Và Nam Ấn Độ.
Như vậy, do sự nóng lên và nguội đi của bề mặt lục địa và nước khác nhau (bề mặt lục địa nóng lên nhanh hơn và nguội đi nhanh hơn), sự xuất hiện của các dòng hải lưu ấm và lạnh và các nguyên nhân khác trên Trái đất ngoại trừ các vành đai. áp suất không khí khu vực kín có áp suất thấp và cao có thể xảy ra.
Ở đâu:
ρ không khí - mật độ không khí. Mật độ không khí khô ở 15°C ở mực nước biển là 1,225 kg/m³;
với không khí – nhiệt dung riêng không khí, bằng 1 kJ/(kg∙K)=0,24 kcal/(kg∙°C);
t int. - nhiệt độ không khí ở đầu ra của thiết bị sưởi, °C;
lời khuyên – nhiệt độ không khí bên ngoài, °C (nhiệt độ không khí trong khoảng thời gian 5 ngày lạnh nhất với xác suất 0,92 theo Khí hậu Xây dựng).
Ở đâu:
3.6 - hệ số chuyển đổi W sang kJ/h (để thu được lưu lượng tính bằng kg/h);
G - lượng nước tiêu thụ để sưởi ấm lò sưởi, kg/h;
Q t – công suất nhiệt của bộ gia nhiệt, W;
с в – nhiệt dung riêng của nước bằng 4,187 kJ/(kg∙K)=1 kcal/(kg∙°С);
t ave - nhiệt độ nước làm mát (đường thẳng), °C;
lời khuyên - nhiệt độ chất làm mát (đường hồi), °C.
Quá trình làm nóng không khí trong lò sưởi xảy ra ở d=const (với độ ẩm không đổi).
Khi nào mặt trời nóng hơn - khi nào cao hơn đầu bạn hay khi nào thấp hơn?
Mặt trời nóng hơn khi lên cao. Trong trường hợp này, tia nắng chiếu vuông góc hoặc gần vuông góc.
Bạn biết những kiểu quay nào của Trái Đất?
Trái đất quay quanh trục của nó và quanh Mặt trời.
Tại sao có chu kỳ ngày và đêm trên Trái Đất?
Sự thay đổi ngày và đêm là kết quả của sự tự quay quanh trục của Trái Đất.
Xác định góc tới của tia nắng mặt trời khác nhau như thế nào vào ngày 22 tháng 6 và ngày 22 tháng 12 ở vĩ tuyến 23,5° N. w. và Yu. sh.; trên đường vĩ tuyến 66,5° N. w. và Yu. w.
Ngày 22/6, góc tới của tia nắng mặt trời ở vĩ tuyến 23,50 vĩ Bắc. 900, S. – 430. Tại song song 66,50 N. – 470, 66,50 S. - góc trượt.
Vào ngày 22 tháng 12, góc tới của tia nắng ở đường song song là 23,50 N. 430, S. – 900. Ở song song 66,50 N. – góc trượt, 66,50 S. – 470.
Hãy nghĩ xem tại sao những tháng ấm nhất và lạnh nhất không phải là tháng 6 và tháng 12, khi tia nắng mặt trời có góc tới lớn nhất và nhỏ nhất trên bề mặt trái đất.
Không khí trong khí quyển được làm nóng bởi bề mặt trái đất. Do đó, vào tháng 6, bề mặt trái đất nóng lên và nhiệt độ đạt cực đại vào tháng 7. Điều tương tự cũng xảy ra vào mùa đông. Vào tháng 12, bề mặt trái đất nguội đi. Không khí mát mẻ vào tháng Giêng.
Định nghĩa:
trung bình nhiệt độ hàng ngày theo bốn phép đo mỗi ngày: -8°C, -4°C, +3°C, +1°C.
Nhiệt độ trung bình hàng ngày là -20C.
trung bình nhiệt độ hàng năm Moscow, sử dụng dữ liệu bảng.
Nhiệt độ trung bình hàng năm là 50C.
Xác định biên độ nhiệt độ hàng ngày cho số chỉ của nhiệt kế trên Hình 110, c.
Biên độ nhiệt độ trong hình là 180C.
Xác định bao nhiêu độ biên độ hàng nămở Krasnoyarsk nhiều hơn ở St. Petersburg, nếu nhiệt độ trung bình Tháng 7 ở Krasnoyarsk +19°C và tháng 1 - -17°C; ở St. Petersburg lần lượt là +18°C và -8°C.
Phạm vi nhiệt độ ở Krasnoyarsk là 360C.
Phạm vi nhiệt độ ở St. Petersburg là 260C.
Phạm vi nhiệt độ ở Krasnoyarsk lớn hơn 100C.
Câu hỏi và nhiệm vụ
1. Không khí trong khí quyển nóng lên như thế nào?
Truyền tia nắng mặt trời, bầu không khí hầu như không nóng lên từ chúng. Bề mặt trái đất nóng lên và chính nó trở thành nguồn nhiệt. Chính từ điều này mà không khí trong khí quyển được làm nóng.
2. Cứ lên cao 100 m thì nhiệt độ ở tầng đối lưu giảm bao nhiêu độ?
Càng lên cao, cứ mỗi km nhiệt độ không khí lại giảm 6 0C. Điều này có nghĩa là 0,60 cho mỗi 100 m.
3. Tính nhiệt độ không khí bên ngoài máy bay nếu độ cao bay là 7 km và nhiệt độ trên bề mặt Trái đất là +200C.
Khi đi lên 7 km, nhiệt độ sẽ giảm 420. Điều này có nghĩa là nhiệt độ bên ngoài máy bay sẽ là -220.
4. Có thể tìm thấy sông băng trên núi ở độ cao 2500 m vào mùa hè nếu nhiệt độ dưới chân núi là +250C?
Nhiệt độ ở độ cao 2500 m sẽ là +100C. Sẽ không thể tìm thấy sông băng ở độ cao 2500 m.
5. Nhiệt độ không khí thay đổi như thế nào và tại sao trong ngày?
Vào ban ngày, tia nắng mặt trời chiếu sáng bề mặt trái đất và làm ấm nó, đồng thời làm nóng không khí. Đêm đến năng lượng mặt trời dừng lại, bề mặt cùng với không khí nguội dần. Mặt trời cao nhất phía trên đường chân trời vào buổi trưa. Đây là lúc năng lượng mặt trời xuất hiện nhiều nhất. Tuy nhiên, nhiệt độ cao nhất được quan sát thấy vào 2-3 giờ sau buổi trưa, vì cần có thời gian để truyền nhiệt từ bề mặt Trái đất sang tầng đối lưu. Nhiệt độ thấp nhất xảy ra trước khi mặt trời mọc.
6. Điều gì quyết định sự khác biệt về độ nóng lên của bề mặt Trái đất trong suốt cả năm?
Trong suốt một năm, trên cùng một khu vực, tia nắng mặt trời chiếu xuống bề mặt theo những cách khác nhau. Khi góc tới của tia sáng thẳng đứng hơn, bề mặt nhận được nhiều năng lượng mặt trời hơn, nhiệt độ không khí tăng lên và mùa hè bắt đầu. Khi tia nắng nghiêng hơn, bề mặt nóng lên yếu. Nhiệt độ không khí giảm vào thời điểm này và mùa đông đến. Hầu hết tháng ấm ápở Bắc bán cầu là tháng 7 và tháng lạnh nhất là tháng 1. TRONG Nam bán cầu- ngược lại: nhất tháng lạnh trong năm là tháng 7 và ấm nhất là tháng 1.
