Цель. Исследовать влияние продольного профиля скорости воздушного потока на процесс испарения, рассмотреть ускоряющийся, равномерный и замедляющийся потоки воздуха – цель настоящей работы.
Методы и результаты. В лабораторном эксперименте изучался процесс испарения с поверхности воды, обдуваемой ветром, скорость которого заключалась в диапазоне 0,68–7 м/с. Эксперименты проводились в прямом ветро-волновом канале при различной конфигурации поля ветра, обусловленной выбором параметров установки. Был использован открытый канал и канал, частично накрытый съемной крышей. Наклонная крыша и заданная скорость воздушного потока позволяли получить ускоряющийся, равномерный и замедляющийся потоки воздуха. Определялся объем испарившейся жидкости при фиксированных значениях скорости воздушного потока, температуры воды и воздуха, температуры поверхности воды, относительной влажности воздуха. Скорость испарения определялась с плоской поверхности воды и при наличии ветровых волн, крутизна которых менялась в диапазоне 0,1 < ak < 0,31.
Выводы. Обнаружено, что скорость испарения с плоской поверхности существенно выше в замедляющемся потоке воздуха по сравнению с равномерным и ускоряющимся. При наличии ветровых волн в замедляющемся потоке воздуха скорость испарения растет при увеличении крутизны волны. Дополнительное увеличение испарения возникает при наличии капиллярных волн на переднем склоне нелинейных ветровых волн.
Purpose. The purpose of the work is to investigate the impact of the longitudinal profile of air flow velocity on the evaporation process, and to consider the accelerating, uniform and decelerating air flows.
Methods and Results. The process of evaporation from the water surface blown by wind, the speed of which varied within the range 0.68–7 m/s was studied in the laboratory experiments. The latter were conducted in a direct wind-wave channel at different wind field configurations conditioned by the choice of installation parameters. An open channel and a channel partially covered with a removable roof were used. The sloping roof and the preset air flow speed made it possible to obtain the accelerating, uniform and decelerating air flows. The volume of evaporated liquid was determined at the fixed values of air flow speed, water and air temperatures, water surface temperature, and relative air humidity. The evaporation rate was defined from a flat water surface and in the presence of wind waves, the steepness of which varied within the range 0.1 < ak < 0.31.
Conclusions. It has been established that the rate of evaporation from a flat surface at a decelerating air flow significantly exceeds those recorded at the uniform and accelerating ones. When wind waves are in a decelerating air flow, the evaporation rate increases with the growing wave steepness. The evaporation is additionally enhanced in case the capillary waves are present on the front slope of nonlinear wind waves.