Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie przenoszenia ciepła w gruncie

Kupiec K., Larwa B., Gwadera M., Komorowicz T.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 10

1997--2002

PL

Przedstawiono elementy modelowania przenoszenia ciepła w gruncie jako źródle energii odnawialnej. Rozważono wielkości strumieni cieplnych występujących na powierzchni gruntu związanych z konwekcją, promieniowaniem krótko- i długofalowym oraz z odparowywaniem wilgoci. Przedstawiono model matematyczny gruntowego wymiennika ciepła oparty na koncepcji szeregowo połączonych stopni z idealnym mieszaniem. Wykazano, że temperatura gruntu na dużej głębokości może być wyższa od średniej temperatury otoczenia. Stwierdzono, że model matematyczny wymiennika gruntowego poprawnie opisuje czasowe zmiany profili temperatury gruntu i cieczy roboczej.

EN

Effects of convection, short- and long-wave radiation and evaporation of moisture were taken into consideration at developing a math. model of a ground heat exchanger based on an idea of stages with an ideal mixing connected in series. The ground temp. at a deep level was higher than the av. temp. of surroundings. The model described correctly the changes of time-temp. profiles of both the ground and the operating liq.

2

Rekonstrukcja brakujących danych temperatury gruntu w Polskiej Stacji Polarnej w Hornsundzie (SW Spitsbergen) w latach 1990-2013

Leszkiewicz J., Caputa Z.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2015

|

Nr 25

201--210

PL

Temperatura gruntu jest ważnym wskaźnikiem stanu wieloletniej zmarzliny oraz warstwy czynnej szczególnie w okresie współczesnego ocieplenia klimatu. Oddziałuje na zjawiska geomorfologiczne, hydrologiczne i inne, które zachodzą głównie w warstwie czynnej, natomiast całkowite zamarznięcie gruntu wyraźnie hamuje ich przebieg. Stąd też duże zainteresowanie danymi temperatury gruntu. Jednak historyczne dane często cechują się brakami pomiarowymi lub krótkimi seriami a nawet błędami. Dlatego dająca pozytywne wyniki, metoda rekonstrukcji danych temperatury gruntu na różnych głębokościach może ułatwić badania nad termiką gruntu. Metoda warunków meteorologicznych poprzedzających (MWMP) pozwala z wysoką wiarygodnością statystyczną odtworzyć brakujące serie danych na podstawie temperatury powietrza lub innych. Użyteczność metody przedstawiono na podstawie brakujących pomiarów temperatury gruntu na Polskiej Stacji Polarnej. Stwierdzono wysoką korelację (r>0,9) oraz istotność statystyczną dla relacji temperatura powietrza poprzedzająca – temperatura gruntu. Długość czasu reakcji (połowa czasu poprzedzającego) wyniosła: 1-4 dni dla przypowierzchniowej temperatury gruntu (głębokości 5, 10 i 20 cm) oraz 8-26,5 dni dla temperatury gruntu z głębokości 100 cm. Analiza długich serii czasowych pozwoliła na określenie tendencji współczesnego ocieplenia gruntu, np. zanik temperatury gruntu -10°C na głębokości 100 cm od roku 2005.

EN

The ground temperature is an important indicator of the state of permafrost and the active layer, especially during the contemporary warming. It affects geomorphological, hydrological and other phenomena, which occur mainly in the active layer, whereas the total freezing of the ground effectively inhibits their course. Hence the great interest in the ground temperature data. However, the historical data is often characterized by the lack of measurements or short series, or even errors. Therefore, adopting an effective method for the reconstruction of the data of the ground temperature at different depths can facilitate research on the ground temperature. The method of preceding weather conditions allows reconstruction of the missing statistical data series based on the air temperature or other factors with great efficiency. The effectiveness of the method is illustrated by the example of the missing ground temperature measurements at the Polish Polar Station. A high correlation (r >0.9) and statistical significance of the relationship between the preceding air temperature and the temperature of the ground. The length of the response time (half of the preceding time) was: 1-4 days for the subsurface ground temperature (a depth of 5, 10 and 20cm) and 8-26.5 days for the ground temperature at a depth of 100cm. The analysis of long time series allowed detecting the trends of the modern warming of the ground, for example the disappearance of the ground temperature of -10°C at a depth of 100cm since 2005.

3

Mechanizmy wymiany ciepła w ośrodku gruntowym

Biernacka B.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2015

|

Vol. 6, no. 3

107--111

PL

W artykule omówiono mechanizmy związane z wymianą ciepła w gruncie. Dominującym sposobem przekazywania ciepła w gruncie jest przewodzenie. Przewodność cieplna gruntu zależy przede wszystkim od rodzaju, porowatości i wilgotności gruntu. W gruncie zachodzi również zjawisko konwekcji swobodnej i wymuszonej.

EN

The article contains the most important issues connected with heat transfer in the ground. The main form of heat transfer in ground is conduction. Thermal conductivity mainly depends on type of the soil and its porosity and moisture. Inside there are also phenomena called forced and natural convection. The aim of the work is overview and description of heat transfer mechanisms in the ground. Knowledge of thermal phenomena occurring in the ground is necessary to determine the ground temperature field using numerical methods and semi-empirical formulas

4

Wpływ dyfuzyjności cieplnej na pole temperatury w gruncie

Biernacka B.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2013

|

T. 44, nr 12

513--515, 525

PL

O przydatności gruntu, jako magazynu energii, świadczą jego właściwości cieplne, które w dużym stopniu zależą od wilgotności, struktury i rodzaju gruntu. Czynnikiem, który bezpośrednio wpływa na pole temperatury gruntu jest dyfuzyjność cieplna. W artykule omówiono zależność dyfuzyjności cieplnej od stopnia wilgotności gruntu. Przedstawiono rozkłady temperatury gruntów piaszczystych i gliniastych w zależności od wartości dyfuzyjności cieplnej.

EN

The usefulness of the ground as an energy storage is testified by its thermal properties that largely depend on the moisture content and the ground type. The factor that directly affects temperature field of the soil is thermal diffusivity. The article discusses the dependence of thermal diffusivity on the degree of the ground moisture. Temperature distribution versus thermal diffusivity is presented concerning sandy and clay soil.

5

Badania rozkładów temperatury w gruncie na różnych głębokościach

Biernacka B.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2012

|

T. 43, nr 9

384-386

PL

Znajomość pola temperatury w gruncie, jest niezbędna między innymi do obliczeń strat ciepła obiektów inżynierskich, do projektowania gruntowych zasobników ciepła/chłodu, do obliczeń gruntowych wymienników ciepła współpracujących z pompami ciepła. Temperatura gruntu rośnie z głębokością i zależy od właściwości gruntu, rodzaju pokrycia powierzchni gruntu i warunków atmosferycznych. W niniejszym artykule zaprezentowano wyniki kilkuletnich pomiarów temperatury gruntu na różnych głębokościach na dwóch stanowiskach różniących się rodzajem pokrycia powierzchni gruntu (trawnik, parking) zlokalizowanych w Białymstoku.

EN

The knowledge of the ground temperature is indispensable in calculations of heat losses to the ground for engineering systems and for designing the ground heat/coolness storage tanks and ground heat exchangers. The ground temperature rises with the depth and depends on the ground properties, ground surface cover and atmospheric conditions. The article presents the measurements of temperature distribution in the ground at various depths. The investigations were carried out in Bialystok in two different cover locations (lawn and a car park).

6

Zróżnicowanie przestrzenne i wieloletnia zmienność temperatury gruntu w rejonie Stacji Polarnej UMK (NW Spitsbergen) w okresie letnim (1975-2009)

Przybylak R., Araźny A., Kejna M.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2010

|

nr 20

103-120

PL

W artykule przedstawiono podsumowanie wyników badań dotyczących zmian temperatury gruntu w otoczeniu Stacji Polarnej UMK na Kaffioyrze (NW Spitsbergen) w sezonie letnim. Do analizy wzięto dane pomiarowe z 5 głębokości (1, 5, 10, 20 i 50 cm) z 3 różnych ekotopów (plaża, morena i tundra) wykonane w trakcie 17 dotychczasowych wypraw polarnych zorganizowanych przez Instytut Geografii UMK w różnych latach okresu 1975-2009. W celu uzyskania pełnej porównywalności wyników wybrano okres 21.07-31.08, dla którego dostępne są kompletne dane dla niemal wszystkich sezonów letnich analizowanych w artykule. Serie temperatury gruntu na wszystkich stanowiskach i poziomach są ze sobą bardzo silnie skorelowane. Wyraźnie największy wpływ na zmierzone wartości temperatury gruntu w całej badanej warstwie wywiera tempe-ratura powietrza (współczynniki korelacji wahają się od 0,6 do 0,86). Inne elementy meteorologiczne takie jak prędkość wiatru, zachmurzenie i usłonecznienie również w sposób istotny wpływają na temperaturę gruntu, ale głównie w warstwie 0-20 cm (współczynniki korelacji wahają się od 0,15 do 0,28). Istotny statystycznie, chociaż ilościowo bardzo niewielki, wpływ na temperaturę gruntu w warstwie do 20 cm ma także opad atmosferyczny.

EN

In the present paper a comprehensive synthesis of ground temperature changes on the Kaffiřyra Plain (NW Spitsbergen) in the summer season (21st July to 31st August) from 1975 to 2009 is described. This has been done with two main aims in mind: i) to examine the influence of different ecotypes on ground temperature values in the layer 1-50 cm, and ii) to examine long-term changes of ground temperature. The highest values of long-term average ground temperature in the summer season have been observed between 20th and 25th July. After this period a gradual decrease in ground temperature is observed (Table 2, Fig. 3). One clear cold singularity can be distinguished here occurring at the end of July and start of August which is connected with a significant decrease in air temperature observed very often during this time. In the period 1978-2009 the warmest ground in the entire analysed layer was observed at the ‘Moraine’ site (6.2°C), and the coldest was at the ‘Tundra’ site (5.1°C) – Table 3, Fig. 4. However, in the shallowest layer (up to 1 cm) markedly the warmest site was the beach, while the coldest was at a depth of 50 cm (Fig. 4). The reason for the large decrease of temperature in this layer was that this was where the permafrost roof was at its shallowest. As a consequence of this temperature behaviour in the layer, the ‘Beach’ site shows the greatest lapse rate of ground temperature (-0.78°C/10 cm) (Table 4). In the warmest summer seasons a greater range of ground temperature in the daily cycle is observed than in the coldest ones, which is very clearly seen, in particular in the layer from surface up to 20 cm (Fig. 5). In the study period a significant increase in ground temperature in the layer 1-20 cm was observed starting in 1998, while at a depth of 50 cm this rise can be seen from 2005 onward (Fig. 6). Very high and statistically significant correlation have been found between series of daily ground temperature taken from all sites and all measurement depths (Table 5). Air temperature is a meteorological variable, which has the greatest influence on the values of ground temperature. Correlation coefficients between series of its daily values and series of average daily ground temperature in all analysed depths at the ‘Beach’ site oscillate from 0.6 to 0.86 (Table 6, Fig. 7). Important factors controlling values of ground temperature in the layer 0-20 cm are also wind velocity, cloudiness and sunshine duration (correlation coefficients oscillate between 0.15 and 0.28).

7

Zmiany termiki gruntu w Hornsundzie (SW Spitsbergen) w latach 1990-2009

Dolnicki P.

Problemy Klimatologii Polarnej

|

2010

|

nr 20

121-127

PL

W pracy przedstawiono wyniki pomiarów temperatury gruntu mierzonych w ogródku meteoro-logicznym Polskiej Stacji Polarnej w Hornsundzie dla dwudziestolecia (1990-2009). Zmienność temperatury gruntu analizowanego okresu zestawiono oddzielnie dla zdefiniowanego w tytule wielolecia oraz dla okresu 2006-2009, który rozszerza wcześniejsze opracowania o kolejne lata. Maksymalną temperaturę gruntu na głębokości 100 cm odnotowano w sierpniu 2009 roku (3,6°C). Najniższą temperaturę okresu letniego na tej samej głębokości odnotowano w sierpniu 1994 roku (1,1°C). Tak wyraźna różnica pomiędzy skrajnymi wartościami nie znajduje swojego odbicia w wieloletnich trendach. Przebieg średnich wartości temperatury rocznej i linii trendu w okresie 2006-2009 jest silnie związany z wysoką temperaturą zarejestrowaną w 2006 roku. Wysokie wartości średnich miesięcy letnich są niwelowane przez niskie wartości temperatury okresu zimowego. Tendencje wzrostowe temperatury gruntu rysujące się w okresie 1990-2009 i malejące w ostatnich latach nie wykazują istotności statystycznej.

EN

In the paper there are presented results of the measurement of ground temperature measured in the meteorological station of Polish Polar Station in Hornsund for the period of twenty years (1990-2009). The variability of temperatures of the analyzed period was compared separately for the defined in the title more than one year period and the period of 2006-2009, which extends the former works for another years. The maximal temperature of the ground on the depth 100 cm were measured in August, 2009 (3.6°C). The lowest temperature of the summer period at the same depth were measured in August 1994 (1.1°C). Such a significant difference between extreme values does not have a reflection in the many year trends. The course of the mean annual temperatures and trend line in the period of 2006-2009 is strongly connected with the high temperatures measured in 2006. The high values of mean tempera-tures of summer months are leveled by the low temperatures of the winter period. The growing tendencies of the ground temperatures in 20 years period and diminishing tendencies in the last years are not statistically significant. High temperatures of the ground, which occurred during last years characterized particularly summer seasons. This fact had influence on the more activity of the surface layer of permafrost. Therefore there is no reason to make final conclusions about significant fluctuation of the roof of the permafrost in Hornsund.

8

Półempiryczne równanie opisujące naturalne pole temperatury gruntu w rejonie Białegostoku

Biernacka B.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2010

|

Vol. 1, no. 1

5-9

PL

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów naturalnego rozkładu temperatury w podłożu gruntowym od stycznia 2000 do grudnia 2006 r. Badania wykonano w Białymstoku, na dwu stanowiskach różniących się rodzajem powierzchni gruntu. Temperaturę mierzono za pomocą termopar rozmieszczonych na głębokościach od 0 do 5 metrów pod trawnikiem i od 0 do 9,5 m pod parkingiem. Celem prezentowanych badań było określenie na drodze doświadczalnej rozkładów temperatury i określenie półempirycznego równania do obliczania temperatury gruntu na dowolnej głębokości i w określonym dniu cyklu rocznego.

EN

In this paper, temperature distributions measured in the ground since the start of 2000 to the end of 2006 are reported. The measurements were done in Bialystok City region for two differently covered ground surface locations. Temperature was measured with thermocouples distributed in the ground at a depth from 0 to 5 m (lawn) and from 0 to 9,5 m (car park). The semi-empirical formula presented in this paper, describes the temperature distributions in the undisturbed ground for Bialystok City region.

9

Badanie rozkładu temperatury powierzchni terenu z wykorzystaniem zobrazowań termowizyjnych

Mularz S., Wróbel A.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2003

|

Vol. 13b

441--450

PL

Głównym celem przeprowadzonych badań było uzyskanie wymiernych, ilościowych danych o rozkładzie przestrzennym i zmianach temperatury powierzchni terenu w cyklu dobowym. Tego rodzaju dane są niezbędne do ustalenia metodyki wykonywania obserwacji termowizyjnych, m.in. dla potrzeb termalnego monitoringu środowiska. Pole testowe stanowił fragment (300 × 200 m) południowego zbocza o nachyleniu około 20%, z wyraźną poprzeczną ondulacją powierzchni i jednolitą pokrywą gleb lessowych. Strukturę użytków rolnych stanowiły pola o odkrytej powierzchni gleb, trwałe użytki zielone oraz pola w różnym stopniu pokryte roślinnością uprawową. Zgodnie z przyjętą metodyką obserwacje termowizyjne wykonywano w cyklu całodobowym rejestrując co godzinę termogramy obejmujące obszar pola testowego. Zestaw danych analitycznych stanowiły wyniki punktowego pomiaru temperatur na termogramach każdej serii obserwacyjnej. Analiza uzyskanych wyników badań wykazała, że poziom oraz amplituda temperatury dobowej zależą wyraźnie od ukształtowania i cech strukturalnych powierzchni terenu oraz od rodzaju i stopnia pokrycia roślinnością. Zmienność temperatury gruntu w czasie zależy głównie od dynamiki procesów cieplnych, natomiast zróżnicowanie temperatury odkrytych gleb jest związane przede wszystkim z ukształtowaniem powierzchni terenu. Stwierdzono, że dla detekcji anomalii termicznych o różnej genezie termogramy należy wykonywać tuż przed wschodem słońca, natomiast najlepsze warunki rejestracji termograficznej dla interpretacji cech strukturalnych powierzchni terenu istnieją pomiędzy godziną 13 i 14, kiedy to temperatura powierzchni gruntu osiąga swoje maksimum. Przedstawiono również dwa przykłady zastosowania w praktyce opracowanej metodyki dla wykrywania anomalii towarzyszących naturalnym procesom geotermicznym

EN

The main goal of the study presented was to obtain the measurable, quantitative data related to spatial temperature distribution and temperature changes on a real terrain surface during a day and night. This kind of data have been essential for methodology principles definition of the thermovision registrations for environmental monitoring purposes. As a study area a part (300 × 200 m) of south-facing slope (about 20 %) characterized by clear cross-undulated form of barren soil surface mixed with different type of vegetation cover was selected. According to methodology being used a thermal imaging have been taken at every hour during a day and night time. Analytical data set was created by point temperature measurements on all thermograms. Analysis of the investigation results indicated that diurnal temperature amplitude and temperature level are strongly depended on texture of the terrain surface and also on type and density of vegetation cover. It has been also stated that the ground temperature changes in time are mainly depended on the dynamics of thermic process, while the temperature differences of the bare soils are connected with mezorelief of the test area. In order to detect the thermal anomalies different in origin, the thermograms should be done just before sunrise, while the thermograms taken between 2 and 3 o`clock p.m. have been provided an unique information for structural features interpretation of the terrain surface, when the peak of ground temperature is observed. In addition, two examples of application this methodology for the thermal anomalies detection connected with natural phenomena are presented.