Faz değişimine bağlı olarak ısı iletkenliği denkleminin incelenmesi ve toprak neminin ısısal yayınıma etkisi


Creative Commons License

GÜLSER C., EKBERLİ İ., MAMEDOV A., ÖZDEMİR N.

Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, cilt.33, sa.3, ss.261-269, 2018 (Hakemli Dergi) identifier

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 33 Sayı: 3
  • Basım Tarihi: 2018
  • Doi Numarası: 10.7161/omuanajas.371463
  • Dergi Adı: Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi
  • Derginin Tarandığı İndeksler: TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Sayfa Sayıları: ss.261-269
  • Ondokuz Mayıs Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Isı iletkenlik denkleminin farklı toprak katmanlarına uygulanmasında, toprak sıcaklığındaki fazdeğişiminin dikkate alınması gerekir. Bu çalışmada, farklı toprak katmanları için ısı iletkenlikdenkleminin çözümünde faz değişimi dikkate alınarak, çözümün günlük toprak sıcaklık değişiminintahmininde uygulanabilirliği gösterilmiştir. Toprağın 10, 20 ve 50 cm derinliklerinde, ısı iletkenlikdenkleminin çözümü ile hesaplanan ve ölçülen sıcaklık değerleri arasındaki hata kareler ortalamasınınkarekökü, mutlak hata, maksimum nispi hata, ortalama yanılgı hatası, uygunluk indeksi ve modelinetkinliği hesaplanmıştır. İstatistiksel değerlendirmeler, ısı iletkenlik denkleminin faz değişimini içerensınır koşulundaki çözümünün, toprak derinliği boyunca günlük sıcaklık değişiminin tahminindekullanılabilirliğini göstermektedir. Toprağın ısısal yayınım katsayısı artan toprak nemine bağlı olarakazalan artış göstermekte, ısısal yayınım ve nem arasındaki ilişkinin ise parabolik fonksiyonla ifadesimümkün gözükmektedir.
Phase change in soil temperature should be taken into account in application of heat conductivity equation to different soil layers. In this study, applicability of the solution in daily soil temperature change was provided with consideration of phase change in the heat conductivity equation. Root mean square error, absolute error, maximum relative error, mean bias error, and conformity index between measured and estimated temperature values of the solution of heat conductivity equation, and efficiency of the model were calculated at 10, 20 and 50 cm depths of soil. Results of statistical evaluations showed that solution of heat conductivity equation within the given boundary condition, including phase change, can be used for the prediction of daily temperature change along with soil depth. Soil heat diffusivity showed declining increase with increasing in soil moisture content, and the relationship between heat diffusivity and moisture can be expressed by the parabolic function.