Способ определения теплопроводности почвы

 

Изобретение относится к теплофизике и предназначено для определения теплопроводности почвы. Сущность изобретения заключается в том, что измеряют температуру, объемный вес и полевую влажность почвы, а теплопроводность определяют по эмпирической зависимости, приведенной в описании.

Изобретение относится к теплофизике и предназначено для определения теплопроводности суглинистых почв.

Известен способ определения теплопроводности [1] однако его осуществление требует изготовления шарового зонда, трудоемких земляных работ.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ, включающий для определения теплопроводности измерение температуры почвы [2] Недостатком данного способа является то, что для его осуществления требуется дорогостоящее габаритное оборудование, наличие электрической сети с напряжением 220 В, индивидуально изготовленный нагреватель, а также постоянная регистрация изменения температуры в образце. Кроме того, необходим отбор большого количества массивных почвенных образцов. Пpичем их структура при экспериментальном измерении теплопроводности нарушается.

Известно, что коэффициент теплопроводности почв в их естественном состоянии является функцией многих переменных, и в первую очередь, температуры, влажности и плотности, как наиболее динамичных. Это и определяет физическую модель теплообмена в почве.

Поэтому для оценки теплофизического состояния почвы необходимы экспериментальные измерения коэффициентов теплопереноса, которые требуют наличия приборов и устройств, в настоящее время практически отсутствующих в сельскохозяйственном производстве.

Целью изобретения является упрощение способа.

Для упрощения методов оценки теплофизического состояния почвы была разработана формула, полученная на основе множественных лабораторных и полевых физических экспериментов по определению влияния температуры, влажности и плотности на изменение коэффициента теплопроводности. Она была получена методом интерполяции элементарными функциями каждой переменной в предположении при этом постоянства остальных.

Упрощение способа достигается тем, что в способе определения теплопроводности почвы, включающем измерение температуры, дополнительно измеряют объемный вес и полевую влажность почвы, а теплопроводность определяют по формуле λ 81+ (γ-1000)^3/2·10^-6+A+0,04U^2/3+8(T-20)10^-3 (1) где γ объемный вес почвы; U полевая влажность почвы; Т температура почвы; А постоянная величина, А 0,7.

Предлагаемая зависимость справедлива только для лессовых черноземов Юго-Западной Сибири.

Способ осуществляется следующим образом.

Термометром измеряют температуру почвы, прибором Качинского измеряют объемный вес, а весовым методом полевую влажность почвы. Подставляя полученные значения в формулу (1), определяем теплопроводность почвы.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ПОЧВЫ, включающий измерение температуры, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, дополнительно измеряют объемный вес и полевую влажность почвы, а теплопроводность определяют по формуле где γ объемный вес почвы;
U полевая влажность почвы;
T температура почвы;
A 0,7 постоянная величина.