Численно-аналитическая модель теплового поля поверхностных слоев земли
Источник:
Распределение теплового поля в сечении описывается двумерным уравнением стационарной теплопроводности в неоднородной среде в прямоугольной области
где T( x, y) - температура, λ( x, y) - коэффициент удельной теплопроводности, Q -мощность внутренних источников и стоков тепла (теплогенерация пород). Для задания граничных условий используется средняя температура по верхности Земли T0 и тепловой поток qm ( x) на границе литосферы и астеносферы (зоны частичного плавления пород).
Для определения функции T( x, y) распределения λ( x, y) и Q( x, y) должны быть известными. Для получения этих распределений используются опубликованные данные для разных типов пород региона, а также геологическая интерпретация сейсмических исследований.
Уравнение (1) преобразуем, получив линейное дифференциальное уравнение второго порядка эллиптического типа. Итак, задача решается конечно-разностным методом. Для этого строится сетка с постоянным или переменным шагом.
В работе для итерационных расчетов используются метод Гаусса-Зейделя и метод релаксаций. При чем Метод Гаусса-Зейделя применительно к эллиптическим разностным уравнениям называется методом Либмана или методом последовательных смещений.
Таким образом, в данной работе с помощью численного эксперимента и сравнения с точным решением удалось установить, что предложенная разностная схема при разрывной функции λ(x,y) обладает первым порядком точности. Применение обобщенного правила Рунге для оценки погрешности численного решения показало хорошее соответствие полученных оценок фактическим погрешностям. Применение повторной экстраполяции позволило на несколько порядков уточнить полученные численные данные.
Таблица 1. Сравнение численного результата с аналитическим
|
y |
T ( yi ) |
T ( y) |
ε, % |
|
0 |
5 |
5 |
- |
|
1000 |
19.55 |
19.39 |
0.8 |
|
2000 |
33.93 |
33.77 |
0.5 |
|
3000 |
48.30 |
48.13 |
0.3 |
|
4000 |
62.63 |
62.45 |
0.3 |
Программный продукт реализован в среде Microsoft Visual C++ версии 5.0 (под Windows), и зарегистрирован в РОСПАТЕНТЕ. Кроме того получены справки о практическом и научном использовании данной работы.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Статья в формате PDF 129 KB...
19 10 2020 17:28:37
Статья в формате PDF 139 KB...
18 10 2020 0:53:21
Статья в формате PDF 151 KB...
16 10 2020 4:20:59
Статья в формате PDF 126 KB...
15 10 2020 11:31:16
Статья в формате PDF 301 KB...
14 10 2020 2:56:47
Статья в формате PDF 139 KB...
13 10 2020 1:20:31
В настояще время весьма актуальной является задача поиска, отбора, поддержки и развития интеллектуально одарённых детей. « Трёхкольцевая модель одарённости» Рензулли включает следующие компоненты: высокий уровень интеллекта, креативность и усиленную мотивацию. Такие дети требуют дифференцированных учебных программ и особой педагогической поддержки. В современной практике обучения используются педагогические стратегии и программы, которые предусматривают высокий уровень развития мыслительных процессов, совершенствование творческих способностей и быстрое усвоение знаний, умений и навыков. Процесс обучения одарённых детей требует создания особой образовательной среды. Ключевой фигурой в создании такой среды является учитель. Функция педагога состоит в сопровождении и поддержке, развитии личности ученика. Продуктивность взаимодействий обеспечивается включённостью ученика и учителя в общую целенаправленную деятельность. ...
12 10 2020 18:23:52
Статья в формате PDF 116 KB...
10 10 2020 7:29:22
Статья в формате PDF 101 KB...
09 10 2020 16:46:15
Статья в формате PDF 122 KB...
08 10 2020 19:37:33
В работе выявлены специфические особенности непрерывной многоуровневой подготовки специалистов в едином педагогическом пространстве « Школа – Колледж – В У З », позволяющие с иной точки зрения подходить к отдельным аспектам модернизации непрерывного образования. ...
07 10 2020 15:19:22
Статья в формате PDF 126 KB...
06 10 2020 16:15:32
Статья в формате PDF 122 KB...
05 10 2020 2:34:52
Статья в формате PDF 122 KB...
04 10 2020 22:22:49
Статья в формате PDF 99 KB...
03 10 2020 5:42:54
Приведены данные по петрологии и потенциальной рудоносности умеренно-щелочных гранитоидов Нагорного Сангилена, которые по сумме признаков отнесены к анорогенному типу. Показано ведущее значение в генерации этих фельзических интрузивных образований флюидного режима, в котором доминирующую роль играли концентрации плавиковой кислоты. ...
02 10 2020 7:23:37
Статья в формате PDF 84 KB...
01 10 2020 10:10:21
Статья в формате PDF 124 KB...
30 09 2020 23:47:14
Статья в формате PDF 100 KB...
29 09 2020 16:22:38
Статья в формате PDF 258 KB...
27 09 2020 17:42:26
Статья в формате PDF 119 KB...
26 09 2020 9:10:35
Статья в формате PDF 112 KB...
25 09 2020 17:17:11
Статья в формате PDF 112 KB...
23 09 2020 13:38:32
Статья в формате PDF 349 KB...
22 09 2020 22:35:45
Статья в формате PDF 100 KB...
21 09 2020 1:33:41
Статья в формате PDF 114 KB...
18 09 2020 16:14:10
Статья в формате PDF 131 KB...
17 09 2020 22:57:58
Статья в формате PDF 124 KB...
16 09 2020 14:40:32
Статья в формате PDF 126 KB...
15 09 2020 10:20:26
Статья в формате PDF 113 KB...
14 09 2020 1:34:46
Статья в формате PDF 256 KB...
13 09 2020 12:44:55
Статья в формате PDF 127 KB...
12 09 2020 23:54:38
Статья в формате PDF 127 KB...
10 09 2020 16:18:23
Все более актуальной в настоящее время становится проблема прогнозирования динамики развития региональных лесных комплексов. В качестве одного из этапов исследований по этой теме автором в содружестве с Гринпис России был выполнен описанный в статье проект. В рамках проекта разработана экономико-математическая модель. Последующая реализация модели на компьютере с использованием реальных данных показала ее эффективность для решения задач прогнозирования лесной отрасли. В качестве региона для апробации модели был выбран Санкт- Петербург и область, где влияние человека на окружающую среду в последнее время существенно возросло. Проведенная на основе статистических тестов верификация модели показала ее соответствие реальности. С целью апробации модели были сформированы два сценария с различными значениями показателей внешнего воздействия на региональную систему лесного комплекса. В результате, после имитации были получены основные параметры регионального лесного комплекса, соответствующие двум сценариям. ...
09 09 2020 17:54:25
Статья в формате PDF 119 KB...
08 09 2020 19:30:52
Статья в формате PDF 204 KB...
05 09 2020 16:22:30
Статья в формате PDF 124 KB...
03 09 2020 16:39:37
Статья в формате PDF 128 KB...
02 09 2020 9:38:10
Статья в формате PDF 280 KB...
01 09 2020 7:53:33
Изучено влияние солей кадмия, свинца и марганца на содержание белков в сыворотке крови сеголеток карпа. Показаны разнонаправленные изменения белкового состава сыворотки крови рыб при воздействии солей тяжелых металлов, о чем можно судить на основании изменения А/G индекса. При хроническом действии ионов кадмия отмечено значительное преобладание суммарного содержания альбуминов над глобулинами на протяжении всего эксперимента, пребывание рыб в среде с ионами свинца сопровождалось более значительным ростом содержания глобулинов, тогда как при действии ионов марганца не выявлен однонаправленный характер изменения соотношения альбуминов и глобулинов. ...
31 08 2020 1:38:55
Статья в формате PDF 319 KB...
30 08 2020 0:55:28
Статья в формате PDF 125 KB...
29 08 2020 10:22:22
Статья в формате PDF 114 KB...
28 08 2020 17:24:23
Статья посвящена авторской методологии прогнозирования экономического потенциала региона на примере Краснодарского края. В ходе научных исследований был разработан оригинальный математический аппарат, позволяющий оценить основные экономические показатели региона, который применяется для социально-экономического прогноза региона на текущий и перспективный периоды. Описательная часть содержит основные подходы и этапы эффективного экономического прогнозирования региона. ...
27 08 2020 1:55:18
Статья в формате PDF 113 KB...
26 08 2020 6:18:22
Статья в формате PDF 217 KB...
24 08 2020 6:55:44
Статья в формате PDF 134 KB...
23 08 2020 6:54:18
Проводился анализ изменений биоэлектрической активности головного мозга и сверхмедленной активности в нервной, дыхательной и сердечно-сосудистой системах в процессе адаптивного биоуправления с биологической обратной связью по параметрам церебральной гемодинамики и медитации. Осуществлялась регистрация сверхмедленной активности нервной и сердечно-сосудистой систем и локализация биоэлектрической активности нервной системы. Выявлено вовлечение различных мозговых структур в реализацию поведенческих стратегий в группах обучившихся различным видам самоуправления, что говорит о различии механизмов достижения конечного результата. Полученные результаты свидетельствуют о вовлечении кардиореспираторной синхронизации в изменение биоэлектрической активности только при релаксации с помощью адаптивного биоуправления. Осуществлена проверка резонансной гипотезы релаксации, согласно которой при совпадении частот изменения дыхания, биоэлектрической активности мозга, сердечного ритма и сосудистого тонуса происходит усиление активности в вовлекаемых в резонансный ответ структурах. ...
22 08 2020 13:44:36
Статья в формате PDF 174 KB...
21 08 2020 17:52:12
Статья в формате PDF 311 KB...
20 08 2020 10:43:39
Статья в формате PDF 104 KB...
18 08 2020 17:47:44
Статья в формате PDF 245 KB...
16 08 2020 10:14:22
Статья в формате PDF 122 KB...
15 08 2020 16:16:31
Статья в формате PDF 117 KB...
14 08 2020 5:15:44
Статья в формате PDF 117 KB...
13 08 2020 12:43:11
Статья в формате PDF 121 KB...
12 08 2020 20:23:34
Статья в формате PDF 124 KB...
11 08 2020 20:48:12
Статья в формате PDF 345 KB...
10 08 2020 7:40:35
Статья в формате PDF 835 KB...
09 08 2020 19:52:42
В опытах с 19 полосками миометрия, полученных от 5 женщин в конце доношенной беременности при плановом кесаревом сечении, установлено, что озонированный ( ≈0,50 мкг/мл) раствор Кребса ингибирует спонтанную сократительную активность миометрия и существенно уменьшает стимулирующий эффект адреналина, т.е. снижает его α-адренореактивность. Это объясняет эффективность озонотерапии при угрозе прерывания беременности и дискоординированной родовой деятельности. ...
08 08 2020 17:16:45
Статья в формате PDF 119 KB...
07 08 2020 6:38:24
Приводится вывод уравнений для расчета координационного числа в неупорядоченных конденсированных системах: в зернистых материалах, в композитах с твердой монодисперсной фазой, в жидких металлах и при критическом состоянии вещества. В выводах этих уравнений используется основной их топологический параметр – средняя плотность упаковки структурных элементов дискретности. Знание координационного числа элементов дискретности неупорядоченных систем необходимо для определения многих их свойств: физических, механических, реологических и др., совокупность которых вытекает из их топологических состояний: твердого, псевдотвердого, жидкого, псевдожидкого и критического. ...
06 08 2020 3:16:37
Статья в формате PDF 132 KB...
05 08 2020 19:23:31
Статья в формате PDF 102 KB...
03 08 2020 13:17:56
Статья в формате PDF 119 KB...
02 08 2020 1:17:13
Статья в формате PDF 117 KB...
01 08 2020 7:38:14
Статья в формате PDF 103 KB...
31 07 2020 10:34:41
Статья в формате PDF 118 KB...
30 07 2020 16:11:35
Статья в формате PDF 224 KB...
29 07 2020 8:54:25
В данной статье выделены основные подходы к проблеме человека, сложившиеся в истории казахской традиции и современной казахской философской мысли. По мнению автора, в объяснении феномена человека казахской традицией можно найти ряд толкований, пояснений, отражающих особое внимание к человеку, его духовному миру, самоценности, достоинству, чести. Именно на этой основе казахская национальная традиция получает возможность сосредоточиться на рассмотрении своего видения проблемы отношения человека и мира. ...
28 07 2020 6:23:17
Статья в формате PDF 112 KB...
27 07 2020 20:15:18
Статья в формате PDF 106 KB...
26 07 2020 0:49:45
Статья в формате PDF 115 KB...
25 07 2020 3:54:24
Статья в формате PDF 288 KB...
24 07 2020 2:38:20
Статья в формате PDF 129 KB...
23 07 2020 20:31:51
Статья в формате PDF 140 KB...
22 07 2020 16:28:13
Проведено изучение состояние микрофлоры у пациентов после различных операций, выполненных по поводу повреждений селезенки в отдаленном послеоперационном периоде. В результате проведенного исследования установлено, что сохранение селезенки предотвращает изменения микрофлоры, так как полученные результаты соответствовали данным группы сравнения. В тоже время, удаление селезенки приводит к нарушению микрофлоры. ...
21 07 2020 0:47:49
Статья в формате PDF 228 KB...
20 07 2020 2:39:38
Статья в формате PDF 115 KB...
18 07 2020 13:57:30
Статья в формате PDF 111 KB...
17 07 2020 4:44:36
Статья в формате PDF 109 KB...
16 07 2020 14:41:57
Статья в формате PDF 296 KB...
15 07 2020 8:32:10
Статья в формате PDF 110 KB...
14 07 2020 11:27:45
Статья в формате PDF 504 KB...
13 07 2020 23:18:40
Статья в формате PDF 94 KB...
12 07 2020 6:41:47
Рассмотрена финансовая поддержка инициативных и издательских проектов в области знания «биология и медицинская наука» Российским Фондом Фундаментальных Исследований. Проанализированы количественные характеристики и динамика результатов конкурсов проектов по разным аспектам нейрофизиологии. ...
10 07 2020 9:48:44
Статья в формате PDF 95 KB...
09 07 2020 15:23:35
Статья в формате PDF 274 KB...
08 07 2020 13:24:28
Статья в формате PDF 109 KB...
05 07 2020 10:22:45
Статья в формате PDF 116 KB...
03 07 2020 5:12:46
Статья в формате PDF 100 KB...
02 07 2020 23:52:49
Эффективность фотопреобразования света в электрический ток ограничено рекомбинационными, тепловыми и другими потерями энергии в структурах солнечных элементов ( С Э). Уравнения, описывающие потери, уточнены с учетом рассредоточения омических потерь в лицевом слое ( Л С). Впервые проведена оценка тепловых потерь, обусловленных эффектом Пельтье, в контактах электрической цепи С Э. ...
01 07 2020 17:30:33
Статья в формате PDF 113 KB...
30 06 2020 10:24:52
Статья в формате PDF 293 KB...
29 06 2020 14:33:30
Статья в формате PDF 245 KB...
28 06 2020 12:13:42
Статья в формате PDF 90 KB...
27 06 2020 14:30:43
Статья в формате PDF 137 KB...
25 06 2020 13:29:42
На основе анализа s-d обменного взаимодействия в структурах типа NiAs с частично вакантными катионными позициями, моделировались различного рода зависимости результирующей намагниченности от температуры нестехиометрических ферримагнетиков. На основе исследований пирротина методами Я Г Р и Р Ф А доказано, что двухподрешеточный ферримагнетик, содержащий в структуре катионные вакансии, должен рассматриваться, при определенном типе распределения вакансий, как ферримагнетик с четырьмя магнитными подрешетками. В данном случае, дополнительные магнитные подрешетки можно рассматривать как подрешетки, индуцированные характером распределения катионных вакансий в структуре. Квантово-механические расчеты в рамках модели молекулярного поля температурных изменений намагниченности отдельно для каждой из подрешеток, а также анализ результирующей термокривой намагниченности, объясняют ряд экспериментально полученных кривых зависимости намагниченности от температуры нестехиометрического пирротина с различной плотностью вакансий в структуре. ...
24 06 2020 21:26:30
Статья в формате PDF 103 KB...
23 06 2020 0:19:48
Статья в формате PDF 108 KB...
22 06 2020 19:24:20
Статья в формате PDF 125 KB...
21 06 2020 11:58:17
Статья в формате PDF 91 KB...
20 06 2020 8:14:38
Статья в формате PDF 86 KB...
19 06 2020 9:24:21
Статья в формате PDF 131 KB...
18 06 2020 11:37:45
Статья в формате PDF 250 KB...
17 06 2020 9:40:48
Статья в формате PDF 111 KB...
15 06 2020 18:16:54
Статья в формате PDF 263 KB...
14 06 2020 17:21:55
Статья в формате PDF 140 KB...
13 06 2020 6:35:40
Статья в формате PDF 111 KB...
12 06 2020 12:15:46
Статья в формате PDF 193 KB...
11 06 2020 18:18:59
Статья в формате PDF 294 KB...
10 06 2020 21:15:12
Статья в формате PDF 779 KB...
07 06 2020 22:24:46
Статья в формате PDF 119 KB...
06 06 2020 15:50:35
В работе показано, что фундаментальные принципы классической механики и теории поля - принцип наименьшего действия и калибровочная инвариантность полей и электромагнитного поля - есть прямое следствие существования уже в рамках классической физики функции состояния. ...
04 06 2020 15:13:49
Статья в формате PDF 418 KB...
03 06 2020 9:46:41
Медицинская пиявка (Hirudo medicinalis L.) относится к классу пиявок (Hirudinea) подклассу настоящих пиявок (Euhirudinea) отряду челюстных пиявок (Ghathobdellidae), роду Hirudo. Более 30 веков она использовалась человеком как лечебное средство. В России велик опыт клинического применения пиявки (гирудотерапия), его расцветом считаются 18-19 века, когда по экспорту пиявки Россия занимала место, равное злаковым культурам, что являлось существенной статьей дохода государственной казны. В статье показаны оптимальные условия среды для обитания медицинской пиявки и возможные лимитирующие факторы ее распространения и численности. Сегодня основной причиной снижения численности пиявки в Краснодарском крае является антропогенный фактор. Так браконьерский вылов Hirudo medicinalis привел к сильному подрыву ее популяции в большинстве районов Краснодарского края, по сравнению с серединой 90-х годов, ее численность снизилась до 10 раз. В 2002 г. губернатором Краснодарского края А. Н. Ткачевым было выпущено постановление №955 « Об изучении и сохранении медицинской пиявки на территории Краснодарского края». Важным условием сохранения медицинской пиявки в нашем крае является введение запрета на ее вылов на территории Ростовской области, куда в последнее время сместились рынки нелегальной торговли пиявкой. Идеальным вариантом стал бы запрет на ловлю пиявки во всем Южном федеральном округе и принятие коллективных мер по ее охране. ...
31 05 2020 1:59:59
Статья в формате PDF 101 KB...
26 05 2020 6:30:46
Обобщаются понятия «компетентность». Формулируются компетентности, необходимые для решения проблем безопасности жизнедеятельности в практической работе инженера. Предлагается направление целевого развития компетентностей выпускника технического вуза в процессе его обучения. ...
25 05 2020 16:34:28
Статья в формате PDF 100 KB...
24 05 2020 1:13:52
Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::
Последовательность подготовки научной работы может быть такой: