: 1 і 5 см. Різні види типів і профілів нагріву зображені на малюнку 2.4. Відлік часу ведеться від 6-00 год ранку (відповідає 0 год на малюнку 2.4); максимум сонячної інсоляції припадає на 12-00 год дня. Для чисельного аналізу використана програма Thermo Heat - 3D Pro (фірма Інновація raquo ;, Росія), в якій всі параметри моделі можна задавати в табличній формі як функцію часу. Результати моделювання наведені в таблиці 2.
Малюнок 2.3 - Зміна температурних сигналів при виявленні дископодібної безоболонковий міни в грунті на глибині 1 см (Q m=500 Вт/м 2; rd=10 см; d=10см; l=1 см)
Таблиця 2 - Результати чисельного моделювання ситуацій, що виникають при виявленні хв в грунті
СітуаціяОптімальние параметри обнаруженіяГлубіна залягання 5смГлубіна залягання 10см, 0 С, г, 0 С, ЧI - а4,2611,612II - б3,2901,200III - в4,5511,582IV - г4,201,211V - д4 , 841,645
Малюнок 2.4 - Профілі нагріву при виявленні хв в грунті: а - нагрів променистим потоком (сонячна інсоляція в безхмарний день; максимум інсоляції в 12-00 год дня); б - моделювання зростання швидкості вітру, починаючи з 12-00 год; в - спільний нагрів променистим потоком і змінною температурою середовища; г - спільний нагрів променистим потоком і змінною температурою середовища (сонце за хмарами, променистий потік дорівнює нулю з 13-00 до 14-00ч); д - спільний нагрів променистим потоком і змінною температурою середовища (включення додаткового джерела, променистий потік збільшений на 500 Вт/м 2 з 15-00 до 16-00 год)
Профіль I моделює нагрів косинусоидальной імпульсом (повна поглинена енергія протягом 12:00 дорівнює 3 кВт год/м 2). Порівнюючи дані видно, що оптимальні параметри виявлення вельми близькі (відмінності пояснюються відхиленнями ступеневої профілю нагріву від гладкого і тим, що в програмі Thermo-Heat - 3DPro можливо моделювати дефекти прямокутної форми на відміну від дископодібних дефектів в програмі Thermo Calc - 2D).
Вплив вітру. В рамках прийнятої моделі зміна швидкості вітру може бути зведене до змін коефіцієнта теплообміну. Приклад тимчасового профілю II коефіцієнта теплообміну зображений на малюнку 2.4, б: змодельоване збільшення інтенсивності тепловіддачі, починаючи з 12-00 год, з 10 до 30 Вт/м 2 К, це може бути наслідком збільшення швидкості вітру з 2 до 11 м/с. Очевидно, що посилення тепловіддачі з поверхні знижує сигнал від заглиблених хв. Особливо, цей ефект характерний для міни, розташованої на глибині 5 см, оскільки збільшення відбулося в період її оптимального прояви.
Спільний нагрів сонячним випромінюванням і середовищем. Дотепер розглядали нагрів об'єкта контролю тепловим потоком потужністю, причому початкова температура була дорівнює температурі навколишнього середовища amb, а граничне умова мала вигляд рівняння: [4]
(2.4.1)
Неважко показати, що якщо температура середовища змінюється, то це еквівалентно надходженню додаткової енергії, яка буде нагрівати тіло, якщо T amb gt; Т 0 і охолоджувати його, якщо T amb lt; T 0. Зокрема, при тепловому виявленні хв температура повітря схильна добовим коливанням, а сонячний потік істотно залежить від хмарності. У такому випадку слід розглядати довільну функцію нагріву сонцем і середовищем у вигляді:
(2.4.2)
Профіль III моделює такий комбінований спосіб нагріву, причому зростання температури середовища amb відбувається відносно початкового моменту, за який прийнято 6-00 год ранку. Оскільки навіть у момент максимальної температури середовища (зростання на 8 ° С в період з 13-00 до 14-00) еквівалентний додатковий потік рівний тільки amb=80 Вт/м 2, тобто істотно менше основного променистого потоку, прирощення температурного сигналу внаслідок додаткового підігріву довкіллям незначно
Догляд сонця за хмари. Приклад добової функції нагріву, що моделює короткочасний догляд сонця за хмари (з 13-00 до 14-00 год), показаний на малюнку 2.4, г (профіль IV). З даних таблиці 2 видно, що навіть настільки істотний спад інсоляції слабо впливає на температурні сигнали над заглибленими мінами, оскільки основна потужність цих сигналів обумовлена ??сонячною енергією, поглиненої протягом першої половини дня.
Нагрівання за допомогою додаткового джерела. В рамках моделі з довільним нагріванням можливий аналіз можливості поліпшення виявляємості хв шляхом використання штучного джерела нагріву: функція нагріву для цього випадку зображена на малюнку 2.4, д (профіль V, потужність променевого потоку з 15-00 до 16-00 год збільшена на 500 Вт/ м 2). Як і слід було очікувати, поліпшення виявляємості заглибленого об'єкта нас?? упает через деякий час після включення джерела, що в розглянутому випадку призводить до зр...
