skanuj0041 4

Przepływ energii 119

7. Wymiana ciepła i wilgoci pomiędzy powierzchnią czynną i atmosferą

W rozdziale 4. opisano w sposób ogólny zjawisko przekazywania pędu w warstwie przygruntowej powietrza. Procesy zachodzące w przygruntow^rej warstwie powietrza można scharakteryzować ilościowo w oparciu o zasady zachowania: pędu, energii i masy. Pęd atmosfery przekazywany jest zaw^rsze od atmosfery' do powierzchni czynnej, natomiast energia i masa mogą być przekazywane w obydwu kierunkach. W rozdziale 2. podano również ogólną zasadę przepływu dowolnej wielkości przez jakiś ośrodek. Zasadę można sformułować jako:

l. Gęstość strumienia (J_Q) dowolnej wielkości Q w każdym punkcie pola przepływającej przez dany ośrodek jest wprost proporcjonalna do gradientu pola potencjału wielkości powodującej ten przepływ (Grad £2) (rys. 7.1,):

(7.1.)

J_Q = K_q • grad£2

2. Gęstość strumienia (Jq) dowolnej wielkości Q przepływającej pomiędzy dwoma punktami ośrodka jest wprost proporcjonalna do różnicy potencjałów w tych dwóch punktach poła wielkości powodującej przepływ (A£2), a odwrotnie proporcjonalna do oporu r_Q jaki stawia ośrodek przepływającemu strumieniowi (rys. 7.1.):

Rys. 7.1. Ilustracja obliczeń strumieni energii i materii sposobem gradientowym dla dowolnego poziomu pomiarowego (lewy wykres) i sposobem oporowym dla warstwy (prawy wykres)

Miarą zdolności ośrodka do przenoszenia danej wielkości fizycznej (współczynnik proporcjonalności w równaniu 7.1.) jest współczynnik wymiany energii lub masy (Kq). Opór tq w równaniu 7.2. jest oporem aerodynamicznym warstwy powietrza leżącej pomiędzy powierzchnią czynną i poziomem pomiarowym (rys.7.1.).