Questão:
Fórmulas de perda de evaporação
BillDOe
2015-06-26 06:50:55 UTC
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Há um tempo criei uma planilha para calcular a perda por evaporação. Encontrei várias fórmulas para fazer isso, duas de Kevin Rafferty e uma da Engineering Toolbox. O da caixa de ferramentas de engenharia era muito complicado e não consegui descobrir como escrevê-lo no Excel. Os de Rafferty eram bastante diretos, mas os dois que ele publicou eram diferentes e produziram resultados diferentes.

O primeiro é de Kevin Rafferty, PE, Pond Heat Loss, 1986:

$$ W_p = \ frac {(1 + 0,225v) / 0,018} {85,74 \ vezes ( T_s + 460)} \ times (P_w-P_a) \ times 144 \ times A $$

Onde:

  • $ W_p $ = Taxa de evaporação em lbm / h
  • $ A $ = Área da superfície da lagoa em ft $ ^ 2 $
  • $ v $ = Velocidade do ar em ft / s
  • $ P_w $ = vapor de saturação pressão da água da lagoa em psia
  • $ P_a $ = Ponto de orvalho do ar da pressão de saturação em psia
  • $ T_s $ = Temperatura da superfície ° F

O outro é de Kevin Rafferty, PE, Tonya Boyd, Aquaculture Information Package, 1998:

$$ W_p = (0,097 + 0,38v) \ times (P_w-P_a) \ times A $$

Onde:

  • $ W_p $ = Taxa de evaporação (lbm / h)
  • $ A $ = Área da superfície do tanque (ft $ ^ 2 $)
  • $ v $ = Velocidade do ar (mph)
  • $ P_w $ = Pressão de vapor de saturação da água do lago (psia)
  • $ P_a $ = Pressão de saturação no ponto de orvalho do ar (psia)

$ P_w $ é calculado pela fórmula

$$ P_w = 6,11 \ vezes 10 ^ \ left ({7.5T_s} / { 237,3 + T_s)} \ right) $$

$ P_a $ é calculado pela mesma fórmula, exceto que a temperatura do ponto de orvalho em ° F é usada no lugar de $ T_s $, então a temperatura da superfície do lago é usada em ambas as fórmulas principais, exceto que na segunda fórmula é usado para calcular a pressão de vapor de saturação do lago.

O arquivo de planilha pode ser encontrado aqui.

Alguém tem ideia do que é mais preciso?

Um responda:
Gordon Stanger
2015-10-31 09:26:54 UTC
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Não há muito o que escolher entre eles. Ambos são variantes da mesma equação geral. Ambos levam em consideração as três variáveis ​​principais: temperatura, taxa de remoção advectiva de umidade (proporcional à velocidade do vento na superfície) e diferença na pressão de vapor (que pode estar relacionada à umidade). Em países que usam unidades SI, existem várias outras equações de evaporação ao longo de linhas semelhantes. Algumas outras equações não levam em conta adequadamente a advecção (o parâmetro 'v') e, portanto, eu desaconselho o uso de tais equações. A rigor, a melhor equação, preferida pela FAO, e de uma forma ligeiramente modificada pela sociedade americana de engenheiros civis, é a equação clássica de Penman-Monteith: enter image description here

de https://en.wikipedia.org/wiki/Penman%E2%80%93Monteith_equation Mas é uma dor de calcular, então a maioria das pessoas, inclusive eu, coloca isso na 'cesta muito difícil' . Qualquer que seja a equação que você decidir usar em sua planilha, esteja ciente dos erros potenciais de condução do solo (subestimação de E), salinidade mais alta (depressão de E) e efeitos de limite, especialmente em áreas de alta exposição advectiva.

Obrigado pela resposta. A primeira fórmula da minha pergunta dá um resultado cerca de 55% maior do que a segunda, embora eu tenha uma sensação intuitiva de que a segunda fórmula é mais precisa. Eu gostaria de poder descobrir como conduzir um experimento empírico e realmente medir a evaporação.
Uma discrepância de 55% é preocupante! Você verificou a consistência das unidades? Além disso, pode ser instrutivo pesquisar as condições sob as quais cada equação foi calibrada. Como verificação, sugiro a comparação da evaporação calculada com as estimativas medidas de um tanque classe A, como encontrado na maioria das estações meteorológicas. Certifique-se de aplicar o coeficiente de panorâmica correto. Veja, por exemplo: http://www.kean.edu/~csmart/Hydrology/Lectures/Evaporation_pan.pdf
O problema com a medição da evaporação real é controlar ou medir as variáveis. Se for ao ar livre, as variáveis ​​mudam ao longo do dia. Seria mais fácil fazer o experimento dentro de casa, onde a maioria das variáveis ​​poderia ser controlada, ou pelo menos não mudar muito drasticamente ao longo do dia.


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