Математическое моделирование температурного режима в улье

Постановка задачи численного моделирования

   Для представленных эскизов следует определить геометрию расчетной области и сформировать определенный алгоритм решения задачи. Этот алгоритм можно условно представить в виде совокупности графических изображений, как показано ниже на рисунках. В качестве переменной величины для организации циклического алгоритма многовариантного анализа выбран параметр заполнения улья пчелой. Это представление приближенно соответствует разной силе пчелиной семьи. Для упрощения можно предположить, что ульи заполнены пчелой симметрично. При этом следует оценить совокупное воздействие самих пчёл, а также дополнительного обогревателя под днищем, на температурное поле в улье. Все возможные варианты подлежат поочередному моделированию. В качестве дополнительного источника тепла выбран керамический обогреватель. Он расположен в специальном фальш-днище. Эта конструкция изготовлена довольно качественно и обеспечивает наличие мощной тепловой подушки, изолирующей днище улья от ночных заморозков. Идея заключается именно в том, чтобы от пассивных способов защиты пчёл от мороза следует пререйти к ативном утеплу. Я утверждаю, что в Сибири другого, столь же эффективного способа сберечь и стимулировать пчёл к раннему развитию НЕТ! Последовательность численного эксперимента показана на картинках.

  В результате исследования получена совокупность объемных картин, оценивающих распрелеление тепла и наличие критических зон. Эти сведения представлены в виде многометного численного массива. А для телезрителей эти данные красиво визуализированы в виде цветных картинок, в каждом сечении улья. Чем ярче цвет, тем выше температура. И чем цвет более синий, тем место холоднее. Шкала расположена прямо над картинкой. Параметры модели возможно опищу в отдельной статье. Результатам моделирования можно посвятить еще не одну статью. Далее, сведения можно отдать в прессу. Для солидности, коллектив авторов можно поригласить доктора технических и сельскохозяйственных наук. Ну, это формальный приём, позволяющий несколько обезопасить редакторов и заткнуть глотку "корифеям" жанра.

   Далее излагаю некоторые результаты, которые уже получены в ходе математического моделирования. Итак, проделан ряд численных экспериментов, в которых исследовано распределение темпратурного поля в улье, при разном его заполнении пчелой. Установлено, что даже при наличии пчелы на 9 рамках, при температуре окружающего воздуха -15 градусов Цельсия, в хорошем 45мм кедровом улье, без обогрева, к утру температура внутри по углам опускается до -7 градусов!!! Обратите внимание. Это фокусы Восточно-Сибирской природы. Каково при этом будет состояние расплода? Уверен, - даже начинающим пчеловодам станет понятно. В тоже время, при наличии тепловой +70 или +80 градусной подушки под ульем, температура по углам не опускается ниже +10-12 градусов. Причем в самом гнезде температура остается невысокой и находится под контролем пчелиной семьи даже при наличии пчелы на 3-5 рамках. Вопрос выбора интенсивности обогрева - деликатный. Точное попадание в требуемые условия очень важно. Именно для защиты гнезда от заморозков вся эта канитель и затевалась. Чувство меры и уровень культуры здесь во многом определяют результат. Также весьма важно не пересушить воздух в улье! Для этого мощность следует регулировать, днем ограничивая её по погоде. Более подробно, с картинками результаты исследования описаны в другой статье.

                                             Евгений Бортник, февраль 2013