Сечение и диаметр разница
Одной из основных характеристик как бытовой, так и промышленной электропроводки является площадь поперечного сечения проводника, которая непосредственно связана с диаметром токопроводящих жил. От этого показателя зависит передаваемая проводником полезная мощность, степень нагрева проводника и общая безопасность системы электроснабжения. При недостаточной площади поперечного сечения существенно повышается пожароопасность электрической системы вследствие перегрева токопроводящих жил.
Сечение провода и диаметр таблица, отражающая взаимосвязь между этими параметрами будет приведена ниже, формируют основные параметры любых линий электропередач. Использование правильно подобранных проводов существенно увеличивает срок службы линий электропередач и повышает надежность работы.
Для правильного определения площади поперечного сечения проводника существует несколько распространенных методов. Прежде всего, необходимо с достаточной степенью точности измерить диаметр провода.
Как измерить диаметр проводов по сечению
В настоящее время заявленные в технических условиях параметры проводов далеко не всегда соответствуют действительности. Такой важный параметр как диаметр токопроводящей жилы может быть занижен, что приводит к резкому увеличению плотности тока и, как следствие, к перегреву и выходу из строя изоляции, а иногда и к возникновению пожара.
Для того чтобы избежать подобных неприятных ситуаций, не лишним будет прежде чем приобрести провод самостоятельно измерить диаметр жилы и удостовериться в соответствии заявленных характеристик действительным.
Использование микрометра является наиболее точным методом измерения диаметра, однако в бытовых условиях такой инструмент используется редко, поэтому заменить его с достаточной степенью точности можно штангенциркулем.
В случае отсутствия этих измерительных приборов, с достаточной степенью точности можно измерить диаметр провода при помощи обыкновенной линейки. Для этого необходимо снять изоляционный материал на расстоянии порядка 10—15см.
После чего нужно плотно прижимая витки друг к другу, намотать на стержень 10 витков проволоки и измерить линейный размер полученной навивки. Полученный размер делится на число витков и таким образом вычисляется диаметр токопроводящей жилы.
Само по себе определение диаметра провода является принципиальным моментом и служит для определения такого важного параметра, как площадь поперечного сечения проводника, однако не стоит недооценивать важность этого замера.
Определение сечения проводов по диаметру
Для определения поперечного сечения проводника при известном диаметре используется формула известная со школьного курса геометрии:
S =π * R 2 , или S = π/4 * D 2
S – искомая площадь, мм 2 ;
D – измеренный диаметр токопроводящей жилы, мм;
R – радиус, мм; R=D/2;
В случае использования многожильных кабелей площадь определяется как сумма площадей отдельных токопроводящих жил.
После вычисления таким образом поперечного сечения провода, можно с достаточной степенью точности провести расчеты нагрузочных и эксплуатационных параметров электропроводки.
Диаметр и сечение проводов в таблице
При покупке электрических проводов не всегда удобно производить вычисление поперечного сечения проводов, хотя определить диаметр токопроводящей жилы не сложно. Для этого случая разработаны специальные таблицы, отражающие взаимосвязь между диаметром проводника и площадью его поперечного сечения. Использование таких таблиц чрезвычайно удобно для определения параметров незнакомого провода.
На первый взгляд, использование таких таблиц не целесообразно, поскольку на бирке проводника указаны его основные параметры, однако и здесь не обошлось без определенных тонкостей. Дело в том, что заявленные производителем параметры далеко не всегда соответствуют действительности, а вот параметры, приведенные в таблице абсолютно объективны.
Если при замере диаметра результат, приведенный в таблице, не существенно отличается от заявленного, значит, вы имеете дело с качественным проводом, но бывают случаи, когда площадь поперечного сечения не соответствует измеренному диаметру провода, в этом случае использование таблицы позволит избежать покупки некачественного кабеля.
Подписка на рассылку
Когда используется кабель многожильный, который не соответствует заявленным характеристикам, изготовлен не по ГОСТу, могут возникнуть нежелательные последствия. Причем в продаже можно встретить кабели, на маркировке и упаковке которых указаны недостоверные показатели. Заявленное сечение может не соответствовать истинной цифре. Получается, что жила кабеля, купленного с учетом конкретной нагрузки, не справляется с током, который должна пропускать. В результате изоляция плавится. Риск возникновения аварийной ситуации, в том числе короткого замыкания, возрастает в разы. Чтобы подобного не произошло, нужно знать, как определить сечение многожильного кабеля.
Особенности расчета сечения однопроволочной (монолитной) жилы
Итак, вы приобрели кабель с однопроволочной жилой и решили замерить его сечение. Чтобы это стало возможно, для начала необходимо обзавестись штангенциркулем, калькулятором, стриппером для снятия изоляции и канцелярским ножиком.
Установите сечение по диаметру кабеля. Для этого сделайте следующее:
• Снимите изоляцию с кабеля.
• Измерьте диаметр жилы (при помощи штангенциркуля).
• Вспомните школьную геометрию, а именно формулу, которая позволяет рассчитать площадь круга (токопроводящией жилы круглой формы):
S = π r2, где π = 3,14, а r — это радиус жилы.
Благодаря штангенциркулю можно узнать только диаметр, а требуется — радиус. Следует видоизменить формулу. Известно, что радиус составляет половину диаметра. Формула будет выглядеть так:
S = (π d2)/4, где d — диаметр жилы.
Для сокращения формулы можно поделить число π на 4. Получится стандартная формула для расчета сечения жилы по диаметру:
Произведем расчет на примере кабеля ВВГ-П 2х1,5, у которого диаметр жил при измерении штангенциркулем равен 1,35 мм. Подставляем значение в формулу:
S = 0,785*1,352 = 1,43 мм²
Выполнить расчет однопроволочного проводника, как показывает практика, несложно. Главное — быть внимательным и не перепутать диаметр с радиусом и наоборот.
Тонкости расчета сечения многопроволочной жилы
Не все кабели имеют однопроволочные жилы, и в таких случаях возникает вопрос: как определить сечение многожильного кабеля с многопроволочными жилами?
Осведомленность в вопросе о том, как замерить сечение многожильного кабеля, позволит быть уверенными в безопасности и надежности использования изделия. Здесь также все предельно понятно. Площадь сечения многожильного кабеля с многопроволочными жилами нужно измерять, отталкиваясь от площади одной проволоки из жил. Действуйте в следующем порядке:
1. Возьмите кабель и снимите с него оболочку и изоляцию с одной из жил.
2. Распушите жилу и пересчитайте все проволоки.
3. Произведите замер диаметра одной из проволок, из которых состоит жила.
4. Воспользуйтесь указанной выше формулой для расчета однопроволочной жилы.
Это позволит вам узнать площадь одной проволоки.
5. Полученное значение умножьте на общее число жил.
Например, у вас есть кабель КГВВнг(A) 5х1,5. Зачистив, распушив жилу, замерив микрометром одну из проволок, а также посчитав количество проволок, получим следующие данные:
• Количество проволок — 28 шт.
• Диаметр одной проволоки — 0,26 мм
Для начала высчитаем сечение одной проволоки:
S = 0,785*0,262 = 0,053 мм²
Теперь полученное значение необходимо умножить на количество проволок в жиле — и получим сечение 1,378 мм²
Однако при расчете сечения многопроволочных жил необходимо также учитывать коэффициент укрутки проволок, который будет равен 1,053 для кабелей с многопроволочными жилами класса 5. В итоге получаем сечение жилы равное 1,45 мм² — фактическое сечение жилы также меньше заявленного на 3,3 %, что является допустимым.
Расчет сечения одножильного и многожильного кабеля может осуществить каждый желающий. Для этого необходимо лишь воспользоваться указанными выше формулами.
Зная, как замерить сечение многожильного кабеля, удастся правильно выбрать изделие, и в итоге не возникнет никаких проблем. Поэтому перед проведением тех или иных манипуляций, связанных с использованием кабеля, обязательно производите данный расчет.
Компания «Кабель.РФ ® » является одним из лидеров по продаже кабельной продукции и располагает складами, расположенными практически во всех регионах Российской Федерации. Проконсультировавшись со специалистами компании, вы можете приобрести нужную вам марку многожильного кабеля по выгодным ценам.
Перед покупкой любого провода или кабеля вы сначала рассчитываете его сечение и только потом идете в магазин. Просите продавца, чтобы он дал вам хороший кабель, и чтобы его сечение соответствовало ГОСТу, а не какую-нибудь подделку. Правильно?
Почему кабели одного сечения имеют разный диаметр жил?
Давайте сначала определимся с некоторой терминологией.
Номинальное сечение жилы – это площадь поперечного сечения токопроводящей жилы, указываемая в маркировке кабельного изделия.
То есть это те цифры, которые вы читаете на бирке кабеля или на его изоляции.
Фактическое сечение жилы – это площадь поперечного сечения токопроводящей жилы, определенная путем измерений. Это когда вы с помощью штангенциркуля измеряете диаметр жилы и потом высчитываете ее площадь.
С этим разобрались, идем дальше.
При производстве кабелей и проводов заводы должны придерживаться ГОСТа 22483-2012 «Жилы токопроводящие для кабелей, проводов и шнуров». Давайте верить, что производители придерживаются данных стандартов. Так спится лучше.
В данном документе говорится, что токопроводящие жилы должны соответствовать только одному основному параметру – это электрическому сопротивлению постоянному току. Есть нормы, которые не должен превышать 1 километр жилы при 20 0 С. В таблице ниже приведены эти значения некоторых популярных сечений.
Вот номинальное сечение жил кабеля данный ГОСТ жестко не нормирует.
Там написано:
“Для каждого конкретного размера жилы установлено требование по максимальному значению электрического сопротивления. Фактическое сечение жил может отличаться от номинального при соответствии электрического сопротивления требованиям настоящего стандарта.”
Однако есть таблица, в которой указан максимальный диаметр жил для каждого сечения. Как видите уменьшать диаметр, а значит и сечение можно.
| Диаметр круглых медных жил, мм, не более | ||
| Провода класса 1 (однопроволочные) | Провода класса 2 (многопроволочные) | |
| 0,75 | 1,0 | 1,2 |
| 1,0 | 1,2 | 1,4 |
| 1,3 | 1,5 | 1,7 |
| 2,5 | 1,9 | 2,2 |
| 4,0 | 2,4 | 2,7 |
| 6,0 | 2,9 | 3,3 |
| 10,0 | 3,7 | 4,2 |
| 16,0 | 4,6 | 5,3 |
| 25,0 | 5,7 | 6,6 |
Так вот поэтому получается, что фактическое сечение жил (измеренное вами) может отличаться от номинального (указанного на бирке).
В этом по сути ничего страшного нет, если завод изготовитель не превысил нормированное значение электрического сопротивления постоянному току. К сожалению, этот параметр вы не сможете проверить в магазине. Конечно, если измеренное сечение будет намного меньше номинального, то лучше воздержитесь от покупки такого кабеля.
Почему тогда диаметр проводов разный при одном и том же электрическом сопротивлении токопроводящей жилы?
Это во многом зависит от материала и самого процесса изготовления. Это мы думаем, что медь она и в Африке медь. На самом деле не так. Медь бывает разных марок, и производство жил имеет разный технологический процесс.
Разные технологии позволяют выдерживать электрическое сопротивление, но при этом уменьшать затраты на изготовление кабеля, путем уменьшения фактического сечения и ухудшения очистки меди от разных примесей. Попробуйте дома в каком-нибудь дешёвом китайском устройстве магнитом проверить провода. Я не удивлюсь, если они будут притягиваться к магниту, так как видел такое.
Медь и алюминий не магнитится, следовательно там присутствуют дешевые стальные сплавы.
Как видите уменьшение фактического сечения жил разрешено ГОСТом. Значит все сводится к совести завода изготовителя, т.е. делается это законно. А мы знаем, что совесть у них чиста и прозрачна, что ее не видать. Особенно у китайских производителей.
Не забываем улыбаться:
Во время операции гаснет свет.
— Доктор, мы его теряем! Теряем! Все, потеряли…
— Ничего, сейчас электрики свет починят и тогда найдем. Далеко не уползет. Он под наркозом. Тем более, я уже разрез сделал…
Таблица перевода сечений кабеля из стандарта AWG в систему СИ
В последнее время широкое распространение получили импортные провода и инструменты с маркировкой AWG. American Wire Gauge – американский калибр проводников.
Калибр провода по стандарту AWG отражает размер токонесущей жилы. Характерной особенностью стандарта AWG является то, что чем толще провод, тем меньше его калибр.
Значение AWG характеризует количество этапов обработки проволоки.
В процессе изготовления медный провод последовательно протягивается через калибровочные отверстия все меньшего и меньшего диаметра. Например, кабель 24 AWG тоньше в диаметре и меньшего сечения, чем кабель, маркированный 15 AWG. Таблица отражает перевод стандарта AWG в диаметр и площадь сечения в миллиметрах.
| AWG | приблизительный диаметр, мм | площадь, мм² | соответствие сечения по ГОСТ, мм² | удельное сопротивление, Ом/м |
|---|---|---|---|---|
| 40 | 0,08 | 0,0050 | • | 3,44 |
| 39 | 0,09 | 0,0064 | • | 2,73 |
| 38 | 0,10 | 0,0078 | • | 2,16 |
| 37 | 0,11 | 0,0095 | • | 1,72 |
| 36 | 0,13 | 0,0133 | • | 1,36 |
| 35 | 0,14 | 0,0154 | • | 1,08 |
| 34 | 0,16 | 0,0201 | • | 0,856 |
| 33 | 0,18 | 0,0254 | • | 0,679 |
| 32 | 0,20 | 0,0314 | • | 0,538 |
| 31 | 0,23 | 0,0415 | • | 0,427 |
| 30 | 0,25 | 0,0503 | 0,05 | 0,339 |
| 29 | 0,29 | 0,0646 | • | 0,268 |
| 28 | 0,32 | 0,0804 | • | 0,213 |
| 27 | 0,36 | 0,1020 | 0,1 | 0,169 |
| 26 | 0,40 | 0,1280 | 0,14 | 0,134 |
| 25 | 0,45 | 0,1630 | • | 0,106 |
| 24 | 0,51 | 0,2050 | 0,2 | 0,0842 |
| 23 | 0,57 | 0,2590 | 0,25 | 0,0668 |
| 22 | 0,64 | 0,3250 | 0,32 | 0,0530 |
| 21 | 0,72 | 0,4120 | • | 0,0420 |
| 20 | 0,81 | 0,5190 | 0,5 | 0,0333 |
| 19 | 0,91 | 0,6530 | • | 0,0264 |
| 18 | 1,02 | 0,82 | 0,75 | 0,0210 |
| 17 | 1,15 | 1,04 | 1,0 | 0,0166 |
| 16 | 1,29 | 1,31 | • | 0,0132 |
| 15 | 1,45 | 1,65 | 1,5 | 0,0104 |
| 14 | 1,63 | 2,08 | • | 0,00829 |
| 13 | 1,83 | 2,63 | 2,5 | 0,00657 |
| 12 | 2,05 | 3,31 | • | 0,00521 |
| 11 | 2,30 | 4,15 | 4 | 0,00413 |
| 10 | 2,59 | 5,27 | • | 0,00328 |
| 9 | 2,91 | 6,62 | 6 | 0,00260 |
| 8 | 3,26 | 8,35 | • | 0,00206 |
| 7 | 3,67 | 10,6 | 10 | 0,00163 |
| 6 | 4,11 | 13,3 | • | 0,00130 |
| 5 | 4,62 | 16,8 | 16 | 0,00103 |
| 4 | 5,19 | 21,2 | • | 0,000815 |
| 3 | 5,83 | 26,7 | 25 | 0,000647 |
| 2 | 6,54 | 33,6 | 35 | 0,000513 |
| 1 | 7,35 | 42,4 | • | 0,000407 |
| 0 | 8,25 | 53,5 | 50 | 0,000323 |
| 2/0 | 9,26 | 67,4 | 70 | 0,000256 |
| 3/0 | 10,4 | 85,0 | 95 | 0,000203 |
| 4/0 | 11,7 | 107,0 | 120 | 0,000161 |
| | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Оборудование / / Электрические разъемы и провода (кабели) / / Электрический провод, перевод диаметра в площадь сечения — мм в мм2, таблица. Поделиться:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers Консультации и техническая | Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса.
Free xml sitemap generator | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4
7М 10 — характеристики, диаметр и сечение медного провода
Провода М других конструкций смотрите здесь!Сечение медного провода М 10Провод марки М 10 — это неизолированный провод полностью выполненный из меди. М 10 состоит из одной проволоки диаметром 3,75 мм с общим номинальным сечением 10 мм2. Провод применяется в сложных условиях, в которых требуется повышенная проводимость и стойкость к коррозии. Используется как на суше, так и на море.
Расшифровка марки провода М 10
- М — токопроводящая жила из меди;
- 10 — сечение медного провода, мм2.
Основные технические характеристики провода М 10
Для того, чтобы вам было удобнее и проще разобраться в характеристиках провода, мы представили их в сводной таблице.
| Наименование характеристики | Ед. изм. | Значение |
|---|---|---|
| ГОСТ | — | ГОСТ 839-80 |
| Код ОКП провода М 10 | — | 35 1111 |
| Номинальное сечение | мм2 | 10 |
| Расчетное сечение | мм2 | 9,89 |
| Диаметр провода | мм | 3,57 |
| Погонная масса провода | кг/км | 88 |
| Вес одного метра провода | кг/м | 0,088 |
| Электрическое сопротивление 1 км провода постоянному току | Ом | 1,8197 |
| Механическая прочность на разрыв | даН | 388,1 |
Мнение эксперта
Главный редактор LinijaOpory
Александр Новиков — основной автор и вдохновитель нашего сайта. Автор схем и чертежей.
Перед проведением расчетов мы рекомендуем вам дополнительно запросить характеристики провода на заводе-изготовителе!
Конструктивные особенности М 10
В представленной ниже таблице отражены особенности конструкции провода.
| Наименование характеристики | Ед. изм. | Значение |
|---|---|---|
| Диаметр одной медной проволоки | мм | 3,57 |
| Количество медных проволок в проводе | шт | 1 |
| Число повивов медных проволок | шт | 0 |
Скачать чертеж провода М 10 в формате DWG (Autocad)
У нас Вы можете скачать чертеж сечения провода М 10 в редактируемом формате программы Autocad.
СкачатьЗанижение сечения жил силовых кабелей: ammo1 — LiveJournal
Оказывается, согласно ГОСТ 22483, фактическое сечение жил кабеля может быть ниже номинального (указанного). Разумеется, все производители, следуя ГОСТ, занижают сечение.
ГОСТ 22483-77 «Жилы токопроводящие медные и алюминиевые для кабелей, проводов и шнуров. Основные параметры. Технические требования» не нормирует сечение, а нормирует только сопротивление. Там даже есть пункт 1.4а.: «Фактическое сечение жил может отличаться от номинального при соответствии электрического сопротивления требованиям настоящего стандарта.
«
В Таблице 1 «КЛАСС 1 Жилы одножильных и многожильных кабелей и проводов» указаны следующие значения сопротивления километра медной жилы:
1.5 мм² — 12.1 Ом
2.5 мм² — 7.41 Ом
4 мм² — 4.61 Ом
6 мм² — 3.08 Ом
С помощью калькулятора сопротивления провода легко посчитать, какие реальные сечения соответствуют таким сопротивлениям:
1.5 — 12.1 Ом — 1.389 мм² (диаметр 1.3295 мм) — занижение 7.4%;
2.5 — 7.41 Ом — 2.2673 мм² (диаметр 1.699 мм) — занижение 9.3%;
4 — 4.61 Ом — 3.644 мм² (диаметр 2.154 мм) — занижение 8.9%;
6 — 3.08 Ом — 5.455 мм² (диаметр 2.6352 мм) — занижение 9.1%.
Фактически, ГОСТ разрешает производителям занижать сечение жил кабеля на 7-9%, так что диаметр жил ГОСТовского кабеля должен составлять не менее:
1.5 — 1.3 мм;
2.5 — 1.7 мм;
4 — 2.2 мм;
6 — 2.6 мм.
С помощью цифрового штанген-циркуля я измерил жилы нескольких кабелей ВВГ. Для контроля измеряю диаметр хвостовика сверла 2 мм.
Кабель ВВГ 3×1.5 ГОСТ, купленный 10 лет назад, который использован у меня для проводки в квартире.
Сопротивление одного метра кабеля — 13 мОм.
Диаметр жилы 1.32 мм, сечение 1.37 мм². Соответствует ГОСТ.
Кабель ВВГ ПНГ (A) LS 3×2.5 ГОСТ. Производитель — ЭСК ЭлектроСиловойКабель, Нижний Новгород. Куплен неделю назад.
Забавно, что ГОСТ 31565-2012, указанный на этикетке, это всего лишь требования пожарной безопасности к кабельным изделиям, а не стандарт на сам кабель.
Сопротивление одного метра кабеля — 8 мОм.
Диаметр 1.69 мм, сечение 2.24 мм². Соответствует ГОСТ.
Кабель ВВГ 3×6 ГОСТ в магазине Касторама.
Диаметр 2.64 мм, сечение 5.47 мм². Соответствует ГОСТ.
Но в продаже есть кабели, произведенные не только по ГОСТу, но и по ТУ. Их сечение часто занижают вдвое (!). Недавно я рассказывал о проводе ПУГНПбм 2×1.5, реальное сечение которого оказалось 0.77 мм² (ammo1.livejournal.com/1043045.html).
А вот в том же магазине Касторама кабель ВВГбм-Пнг (А), 3×4 мм² ТУ.
Диаметр 1.93 мм, сечение 2.92 мм². Занижено почти на треть.
Практически все бытовые силовые кабели, продающиеся в России, имеют заниженное сечение. У кабелей, выпускаемых по ГОСТ, занижение составляет до 10% (и ГОСТ это разрешает), у кабелей, выпущенных по ТУ, занижение может быть до 50%.
Наверное, занижение по ГОСТ стоит просто «понять и простить», а точнее иметь ввиду, что реальное сечение кабеля, на котором написано 2.5 мм² будет около 2.3 мм², а у того, на котором написано 1.5 мм² — около 1.3 мм². В ближайшее время я займусь проверкой, какие реальные токи нагрузки выдерживают эти кабели.
© 2019, Алексей Надёжин
Основная тема моего блога — техника в жизни человека. Я пишу обзоры, делюсь опытом, рассказываю о всяких интересных штуках. А ещё я делаю репортажи из интересных мест и рассказываю об интересных событиях.
Добавьте меня в друзья здесь. Запомните короткие адреса моего блога: Блог1.рф и Blog1rf.ru.
Второй мой проект — lamptest.ru. Я тестирую светодиодные лампы и помогаю разобраться, какие из них хорошие, а какие не очень.
Номинальное переменное напряжение 0,66/1 кВ Номинальная частота 50 Гц Индуктивное сопротивление 0,0637 Ом/км Активное сопротивление 0,54 Ом/км Токовая нагрузка ВВГнг 1х35Длительно-допустимые токовые нагрузки В нормальном режиме работы при 100% коэффициенте нагрузки в воздухе 147 Ампер на земле 163 Ампер В режиме перегрузки в воздухе 170 Ампер на земле 184 Ампер | Мощность ВВГнг 1х35Максимальная мощность при прокладке: В воздухе, напряжение 220В 32,00 кВт В земле, напряжение 220В 35,00 кВт В воздухе, напряжение 380В 96,00 кВт В земле, напряжение 380В 107,00 кВт |
|
Кабель ВВГ
Кабель АВВГ
Наружный диаметр и масса кабеля (КГ)
Наружный диаметр и масса 1 км провода ПВС, ШВВП
Наружный диаметр и масса 1 кг провода АПВ, ПВ-1, ПВ-3
|
||||||
Гидравлический диаметр
Гидравлический диаметр — d h — это «характеристическая длина», используемая для расчета безразмерного числа Рейнольдса, чтобы определить, является ли поток турбулентным или ламинарным. Поток равен
- ламинарным, если Re <2300
- переходным для 2300
- турбулентным, если Re> 4000
Обратите внимание, что скорость в уравнении Рейнольдса основана на фактической площади поперечного сечения канала или трубы.
Гидравлический диаметр используется по уравнению Дарси-Вейсбаха для расчета потери давления в каналах или трубах.
Примечание! — гидравлический диаметр не совпадает с геометрическим эквивалентным диаметром каналов или труб некруглого сечения.
Гидравлический диаметр можно рассчитать по общему уравнению
d h = 4 A / p (1)
где
d h = гидравлический диаметр (м, футы)
A = площадь сечения воздуховода или трубы (м 2 , футы 2 )
p = периметр воздуховода или трубы «смачиваемый» (м, фут)
Примечание! — дюймы обычно используются в британской системе единиц.
Гидравлический диаметр круглой трубы или воздуховода
На основании уравнения (1) гидравлический диаметр круглого воздуховода может быть выражен как:
d h = 4 π r 2 / 2 π r
= 2 r
= d (2)
где
r = внутренний радиус трубы или канала
d = Внутренний диаметр трубы или воздуховода (м, футы)
Как и следовало ожидать, гидравлический диаметр стандартной круглой трубы или воздуховода равен внутреннему диаметру или двукратному внутреннему радиусу.
Гидравлический диаметр круглой трубы с круглой трубкой внутри
Поток находится в объеме между внутренней и внешней трубой.
На основании уравнения (1) гидравлический диаметр круглого воздуховода или трубы с внутренним воздуховодом или трубкой может быть выражен как
d h = 4 (π r o 2 — π r i 2 ) / (2 π r o + 2 π r i )
= 2 (r o — r i ) ( 3)
, где
r o = внутренний радиус внешней трубы (м, фут)
r i = внешний радиус внутренней трубы (м, фут) )
Гидравлический диаметр прямоугольных труб или воздуховодов
На основе уравнения (1) гидравлический диаметр прямоугольного воздуховода или трубы можно рассчитать как
d h 900 06 = 4 ab / (2 (a + b))
= 2 ab / (a + b) (4)
, где
a = ширина / высота длины воздуховода (м, футы)
b = высота / ширина воздуховода (м, футы)
Связанные мобильные приложения от EngineeringToolBox
— бесплатные приложения для автономного использования на мобильных устройствах.
Калькулятор гидравлического диаметра прямоугольного воздуховода / трубы
Калькулятор ниже основан на формуле (4) и может использоваться для расчета гидравлического диаметра прямоугольного воздуховода или трубы. Формула является общей и может использоваться любая единица измерения.
Эквивалентный диаметр
Примечание! Гидравлический диаметр отличается от эквивалентного диаметра. Эквивалентный диаметр — это диаметр круглого воздуховода или трубы, который дает такую же потерю давления, как прямоугольный воздуховод или труба.
Какой диаметр нужно вводить в уравнения модели доходности?
Саморезы имеют до 3-х диаметров: диаметр наружной резьбы (D), диаметр гладкого стержня (Ds) и малый (или «корневой») диаметр (Dm).
Сопротивление дюбеля и сопротивление моменту дюбеля крепежных элементов с боковой нагрузкой зависят от диаметра (параметр «D»). Уравнения модели доходности моделируются на гладких дюбелях, таких как гвозди и болты, которые имеют постоянный диаметр по длине заделки.С другой стороны, саморезы могут иметь до 3 диаметров. В зависимости от размера крепежа и геометрии соединения, различные площади опоры дюбеля (D⋅L) и модули пластического сечения (D3 / 6) могут характеризовать сопротивление опоре соединительного дюбеля и сопротивление моменту дюбеля в разных местах вдоль крепежа. Например, соединение, выполненное с помощью винтов с частичной резьбой, с резьбой, внедренной только в основной элемент, может иметь Ds, характеризующее сопротивление опоре дюбеля и сопротивление моменту в лонжероне, в то время как Dm характеризует сопротивление подшипнику и сопротивление моменту в основном элементе.Табличные расчетные значения для резьбовых крепежных элементов в NDS основаны на малом диаметре для простоты и консервативности. Согласно Техническому отчету 12 (AWC, 2015) диаметр гладкого стержня может использоваться там, где гладкий стержень достаточно глубоко проникает в основной элемент, так что моментное сопротивление создается в гладком стержне на некотором расстоянии от плоскости сдвига. Подробный анализ может проводиться в соответствии с процедурами, приведенными в Техническом отчете 12, но для простоты NDS 2018 указывает, что диаметр гладкого стержня для резьбовых крепежных элементов всего корпуса (например, стопорных винтов) может использоваться, если он проходит не менее Lm (Cl .12.3.7.2). В CSA O86 стандартная практика заключается в использовании диаметра крепежного элемента с гладкой стойкой в качестве параметра df для винтов с растягиванием (в настоящее время CCMC 13677-R указывает, что боковое сопротивление винтов в сборе должно рассчитываться в соответствии с п. 12.6.6). В EC5, если гладкий стержень проникает, по крайней мере, на 4D в основной элемент, Ds можно использовать для обычных шурупов для дерева с боковой нагрузкой [кл. 8.7.1 (2)]. В противном случае дополнительное несущее сопротивление и моментное сопротивление, обеспечиваемые крыльями резьбы винтов по дереву с боковой нагрузкой, распознаются за счет использования эффективного диаметра 1.1⋅Dm [Cl 8.7.2 (3)]. Европейские технические сертификаты (ETA) для саморезов, таких как ETA-11/0190, обычно указывают, что внешний диаметр резьбы (D) должен использоваться для расчетного сопротивления дюбеля. Указанные в Европе значения моментного сопротивления для саморезов основаны исключительно на испытаниях на изгиб в резьбовом сечении и не выражаются в зависимости от модуля пластического сечения или предполагаемых пределов текучести при изгибе.
Труба большого диаметра в строительстве
Ким Олсон, технический консультант PE
, Институт стальных труб
По мере того, как строительный рынок продолжает расти, кажется, что потребность в трубах и трубах большего диаметра также продолжает расти.Наличие этих разделов должно вызывать беспокойство, если вы планируете их указать. Мы определили несколько элементов, которые могут помочь дизайнеру при указании этих больших разделов.
Пределы внешнего диаметра (OD) — ASTM A500 и ASTM A1085 имеют ограничения для размеров с периферией менее или равной 88 дюймов. Все, что больше круглого сечения с внешним диаметром 28 дюймов, не может быть указано как A500. Однако патроны такого размера не производятся внутри страны в соответствии со спецификацией A500.В настоящее время самые большие секции A500, производимые в США, имеют наружный диаметр 20 дюймов. К концу 2021 года появится новый стан с диаметром профиля до 28 дюймов.
Пределы толщины стенки — Помимо ограничений по периферии, A500 и A1085 также имеют ограничения по толщине стенки. В настоящее время максимальная толщина стержня A500 / A1085 составляет 0,875 дюйма. Ожидается, что этот лимит будет увеличен до 1 дюйма во время открытия вышеупомянутой новой фабрики.
Внешний диаметр более 20 дюймов — Если для вашего проекта требуются элементы, которые превышают то, что в настоящее время производится в A500, существуют трубопроводы, производимые для других отраслей промышленности, которые можно с осторожностью использовать в конструкциях.Чаще всего можно закупить продукцию, соответствующую таким спецификациям, как API 5L для нефтегазовой промышленности.
Знакомство с API 5L — С точки зрения инженера-строителя, вот некоторые из заметных отличий:
- Эти продукты бывают разных классов, обозначенных «X65» или «X70», которые относятся к пределу текучести (т.е. X65 имеет предел текучести 65 300 фунтов на квадратный дюйм).
- Хотя этот продукт бывает очень большого диаметра, толщина трубы отечественного производства не превышает 1 дюйм.Импортный материал, особенно из Азии, доступен с более толстыми стенками, хотя наличие таких продуктов часто трудно определить.
- Поскольку он предназначен для использования в трубопроводе при транспортировке нефти и природного газа, допуски и отделка, которые мы ожидаем от строительных изделий, не применимы к изделиям API 5L.
- Если требуется большая секция, но не строгие требования спецификации API 5L, может быть разумным назвать секцию «ASTM A500 Grade C или утвержденным эквивалентом».Это позволяет фабрике, не прошедшей строгих сертификатов, необходимых для получения лицензии API, производить материалы, необходимые для строительства, и может значительно сэкономить на проекте.
Сварные швы — Круглые профили A500 и A1085 изготавливаются прямым сварным швом. Специалисты должны знать, что другие спецификации для круглых сечений, особенно больших труб, производятся со спиральным сварным швом. То есть сварной шов не проходит вдоль элемента в продольном направлении, а оборачивается вокруг элемента, как спираль.Это особенно важно, если элемент будет использоваться в качестве архитектурного элемента или AESS. В этом случае в контрактной документации должно быть указано, что элемент должен быть сварен прямым швом.
Реализуется много успешных проектов с использованием больших круглых полых профилей, и мы будем рады их видеть! Отправьте нам информацию о вашем проекте по адресу [email protected].
января 2020
Скачать PDF
сил — Как изменяется напряжение через стержень, который резко увеличивается в диаметре?
Я хочу проанализировать напряжение с помощью следующей полосы:
Пруток имеет круглое поперечное сечение, однородный по материалу, то есть определенного диаметра на одной половине и большого диаметра на другой половине.Вы можете рассматривать его как два стержня разного диаметра, сваренные вместе, при этом центральные линии обоих стержней коллинеарны. На оба конца стержня действуют равномерные нормальные растягивающие напряжения, так что достигается равновесие.
В частности, я хотел бы знать, какие физические принципы требуются для математического определения распределения осевого напряжения, действующего на поперечное сечение стержня во всех точках вдоль стержня.
Интуитивно можно сказать, что напряжение одинаково по длине стержня, поскольку напряжения на обоих концах должны быть одинаковыми.Однако я утверждаю обратное, особенно если вы посмотрите на середину стержня, где диаметр увеличивается.
Я согласен, что напряжение в части стержня с меньшим диаметром равномерно, но распределение напряжений начинает постепенно меняться, как только вы достигнете точки изменения диаметра.
В половине стержня с большим диаметром: около точки изменения диаметра, я считаю, что напряжение распределяется таким образом, что напряжение сосредоточено в центре стержня.Я считаю, что это связано с тем, что кольцевая поверхность на половине стержня большого диаметра не подвергается напряжению. Затем, когда вы приближаетесь к концу более толстой половины, распределение напряжений начинает становиться более равномерным. Это похоже на то, как если бы вы берете цилиндр, наполненный водой, и вы мгновенно увеличиваете диаметр цилиндра, и вода меняет форму, чтобы соответствовать форме широкого цилиндра, достигая постоянной глубины.
Следующие диаграммы помогают проиллюстрировать мое интуитивное понимание распределения напряжения:
Правдоподобно ли это интуитивное понимание? Можно ли это проверить математически? Какие принципы можно использовать? Например, при анализе изгибаемых балок вы используете принцип равновесия, закон Гука и предположение о геометрической деформации, согласно которому плоские сечения балок остаются плоскими после деформации.Можно ли использовать аналогичный список принципов в этом вопросе? (Пока что на ум приходит равновесие и закон Гука).
Заранее спасибо!
Объем
Можно рассчитать масса любого объекта путем умножения плотность материала по объему объекта. Объем объекта — это трехмерное пространство, которое заняты объектом и нас учат формулы для вычисления объема некоторого простого трехмерного объекты в средней школе.На этом слайде мы перечисляем некоторые уравнения для вычисление объема объектов, которые часто встречаются в аэрокосмическая промышленность. Есть похожие уравнения для вычисления площадь объектов. Величина аэродинамические силы зависит от площади поверхности объекта, а сила гравитации и некоторые термодинамические эффекты зависят от объема объекта. Уравнения для вычисления площади и объема используются каждый день инженеры-конструкторы.
Простая проверка любой формулы площади или объема это размерный чек . Площадь — это двумерное пространство, которое занимает объект. Площадь измеряется по поверхности объекта и имеет размеры длина в квадрате; например, квадратные футы материала или квадратные сантиметры. 2 * ч / 12
Параболический конус имеет гладкую изогнутую поверхность и заостренный носик.На стандартном конусе есть край между носиком и цилиндром, который образует тело ракета. Но на параболическом конусе поверхность входит в основание с нулевым уклоном. Есть нет края между параболическим носовым обтекателем и цилиндрическим корпусом ракеты. Уравнение для объем в два раза умножен на пи умножить на диаметр d в квадрате умножить на высоту h разделить на пятнадцать;
V = 2.2 * ч / 6
Усеченный конус конуса образуется, если кончик срезан параллельно основанию. Формы усиков часто встречаются на модельных ракетах в виде обтекателей между цилиндрическими участки тела. Уравнение для объем равен пи, раз больше высоты х , разделенных на двенадцать раз количество: диаметр основания b в квадрате плюс диаметр основания, умноженный на диаметр резки d плюс квадрат диаметра реза:
V = (пи * ч / 12) * (d ^ 2 + d * b + b ^ 2)
Примечание. Для всех фигур с изогнутыми (круглыми) поверхностями мы используем диаметр кружок при выводе тома.Мы не используем радиус, который часто используется в математике. учебники. Причина этого выбора в том, что большинство стандартных инженерных измерений основаны на диаметре, а не на радиусе. Легче точно измерить диаметр круглого объекта, чем для измерения радиуса. Чтобы использовать радиус, нужно определить, где центр круга лежит. Для трубки нет материала по центру круга. Для сферы центр недоступен, так как он находится внутри тела.Вы можете преобразовать диаметр в радиус (радиус = диаметр / 2).
Деятельность:
Экскурсии с гидом
Навигация ..
- Руководство для начинающих Домашняя страница
Если диаметр окружности C в 3 раза больше диаметра окружности D, то • PrepScholar GRE
Если диаметр окружности $ C $ в 3 раза больше диаметра окружности $ D $, то площадь окружности $ C $ во сколько раз больше площади окружности $ D $?
Итак, вы пытались хорошо сдать экзамены и практиковаться в GRE с помощью PowerPrep online.Но тогда у вас возникло несколько вопросов о количественном разделе — в частности, вопрос 18 Раздела 4 практического теста 1. Эти вопросы, проверяющие наши знания о кругах , могут быть довольно сложными, но не бойтесь, PrepScholar вас поддержит!
Изучите вопрос
Давайте поищем в проблеме ключи к разгадке того, что она будет тестировать, поскольку это поможет нам задуматься о том, какой тип математических знаний мы будем использовать для решения этого вопроса. Обращайте внимание на любые слова, которые имеют отношение к математике и что-нибудь особенное в том, как выглядят числа, и отметьте их на бумаге.
Мы видим, что нас спрашивают о кругах, диаметрах и площадях , поэтому этот вопрос, вероятно, проверяет то, что мы знаем о кругах . Будем помнить об этом в дальнейшем.
Что мы знаем?
Давайте внимательно прочитаем вопрос и составим список того, что мы знаем.
- Мы хотим вычислить отношение площади одного круга к другому кругу
- Мы знаем соотношение диаметров двух окружностей
Разработайте план
Давайте начнем с подхода к этому вопросу сверху вниз. 2} $$
Затем мы можем еще больше упростить эту дробь, исключив $ π $ и $ \ Radius_D $ как сверху, так и снизу правой дроби.2 $$
$$ {\ Площадь \ of \ Circle \ C} / {\ Area \ of \ Circle \ D} = 9 $$
Что ж, не так уж и плохо! Теперь у нас есть окончательный ответ.
Правильный ответ: 9 долларов долларов.
Что мы узнали
При решении задач типа «во сколько раз Y больше, чем Z» мы должны начать с написания соотношения того, что задача требует от нас решения. В этой задаче мы начали с записи отношения площади одного круга к площади другого круга:
$$ {\ Area \ of \ Circle \ C} / {\ Area \ of \ Circle \ D} $$
Хотите более квалифицированную подготовку к GRE? Подпишитесь на пятидневную бесплатную пробную версию нашей онлайн-программы PrepScholar GRE, чтобы получить доступ к своему индивидуальному плану обучения с 90 интерактивными уроками и более 1600 вопросами GRE.
Есть вопросы? Оставьте комментарий или отправьте нам письмо по адресу [электронная почта защищена].
Диаметр роста: могут ли уменьшаться живые деревья? | Лесное хозяйство: Международный журнал исследований леса
Абстрактные
Рост относится к увеличению размеров со временем и подразумевается в ожидаемом постоянном увеличении размеров дерева. Однако диаметр деревьев может уменьшиться в течение вегетационного периода из-за истощения запасов воды. Ежегодные отрицательные измерения роста обычно связаны с ошибкой человека, а не с другими физиологическими или физическими процессами.Хотя сезонные и суточные колебания диаметра хорошо задокументированы, постоянное уменьшение диаметра не было предметом физиологических исследований. Целью данной работы был анализ потенциальных причин снижения годового прироста диаметра, связанных со смертностью деревьев из-за самоуборочного прореживания в лесах Nothofagus pumilio , и количественная оценка изменений в обводненности стволов деревьев. У некоторых деревьев наблюдался отрицательный годовой прирост диаметра, связанный с уменьшением содержания воды в стволах (77% у живых деревьев по сравнению с 56% у недавно погибших особей), что привело к сокращению (более 8% от первоначального диаметра). в древесине и коре.Деревья могли выжить в течение 2–5 сезонов роста с постоянным уменьшением их диаметра (14%, стандартная ошибка 5% деревьев в исследуемом насаждении) до тех пор, пока содержание воды не достигло предела, который приводил к гибели. Следовательно, появление данных, показывающих уменьшение диаметра в последовательных инвентаризациях леса, может быть связано с физиологическими и физическими процессами в естественной динамике древостоя, а не исключительно как результат ошибок измерений, совершенных человеком.
Введение
Древесная часть деревьев состоит из серии годовых слоев, которые накладываются друг на друга в виде серии шишек, покрытых корой (Kramer, Kozlowski, 1960).Камбий — это слой латеральной меристематической ткани между ксилемой и флоэмой в стволах деревьев, который производит вторичный рост. Внутри древесины сосуды позволяют воде перемещаться от корней к листьям (Klepac, 1976).
Рост дерева означает увеличение размеров человека за определенный период времени (например, рост диаметра в см в год –1 ) (Vanclay, 1994). Подразумевается, что размеры деревьев неизменно увеличиваются (Klepac, 1976). Однако рост в высоту может уменьшаться от года к году из-за смерти или поломки основной ветви на поздних этапах развития, например, как сообщает Martínez Pastur et al. (1997) на 300-летних деревьях Nothofagus pumilio (Poepp. Et Endl.) Krasser. Это также наблюдалось в диаметре из-за удаления коры или ран на стебле. Однако диаметр дерева также может уменьшаться в течение вегетационного периода из-за нехватки воды (Козловски и Вингет, 1964; Доббс и Скотт, 1971; Салл, 1988; Козловски и др. , 1991; Цючер и др. , 1998; Весала и др. , 2000; Доносо и Руис, 2001; Севанто, 2003), восстанавливая положительные приросты после прекращения неблагоприятных климатических условий.Отрицательные значения годового диаметра обычно связываются с ошибками человека, а не с другими физиологическими или физическими процессами, связанными с динамикой дерева (Lesser and Kalsbeek, 1999; Martínez Pastur et al. , 2001, 2002a). Хотя сезонные и суточные колебания диаметра хорошо задокументированы, постоянное уменьшение диаметра не было предметом физиологических исследований. Целью данной работы было проанализировать уменьшение годового прироста диаметра, связанное со смертностью деревьев из-за самоуборочного прореживания, и количественно оценить вариации содержания воды в стволах деревьев.
Методы
Проанализированы данные за пять вегетационных сезонов (1999–2004 гг.) С постоянных участков. Всего было восемь участков по 25 м 2 и в общей сложности 603 дерева, которые были идентифицированы с помощью пронумерованных ярлыков и алюминиевых гвоздей, расположенных в 14 км от города Толуин на Огненной Земле, Аргентина (54 ° 36 ′ 35 ″ SL, 67 ° 15 ′ 43 ″ з.д.). Исследуемый древостой представлял собой вторичный лес из N. pumilio со средним качеством участка (Martínez Pastur et al. , 1997), который образовался после сплошных рубок в 1965–1967 годах (Cozzo et al., 1967). Он развивался естественным образом без какого-либо управления лесоводством или выпаса скота. Окружность ствола (точность 1 мм) с использованием ленты того же диаметра для одной и той же полевой съемки измерялась один раз в южный зимний сезон (май – июнь) для всех помеченных деревьев, а также регистрировалась смертность деревьев. Данные по окружности дерева были преобразованы в значения диаметра с ожидаемой точностью 0,03 мм.
Для анализа содержания воды в древесине были взяты две пробы в 4 км от города Ушуайя (Огненная Земля, Аргентина) (54 ° 46 ′ 42 ″ SL, 68 ° 12 ′ 55 ″ WL) во вторичном лесу площадью Н.pumilio со средним-низким качеством участков (Martínez Pastur et al. , 1997), который возник в результате сплошных рубок в 1950-х годах (Gea et al. , 2004). В ходе первого анализа было отобрано 63 поперечных сечения стволов девяти живых деревьев (4,7–8,8 см высотой в высоту, 51–59 лет и общая высота 8,5–11,2 м) в течение южного летнего сезона (январь 2004 г.). Они были классифицированы в соответствии с классом кроны дерева (доминирующая, содоминантная, промежуточная и подавленная), положением на дереве (нижний, средний и верхний ствол), возрастом (количество лет на основе анализа годичных колец) и диаметром.Каждое поперечное сечение измеряли штангенциркулем Digimatic (Mitutoyo Corp., Япония) с точностью 0,01 мм в лаборатории при увеличении × 10, вдоль двух диаметров, различая древесину и кору. Точки измерения в каждом поперечном сечении были обозначены водостойкими чернилами для последующих измерений. Поперечные сечения сушили в печи при 70 ° C и измеряли (диаметры поперечных сечений и содержание воды) каждый день до получения постоянного веса. Этот анализ был проведен для изучения уменьшения диаметра в зависимости от содержания воды в древесине и не обязательно отражает естественную сушку.
Во втором опыте 15 деревьев (12,1–15,0 см dbh, возраст 38–41 год, общая высота 8,5–10,9 м) были вырублены в течение летнего сезона (январь 2004 г.), и с каждого дерева было получено пять поперечных срезов. вдоль стебля. Семь из выбранных особей были живыми деревьями с зелеными здоровыми листьями, в то время как остальные восемь деревьев были недавно мертвыми (деревья не прорастали после зимы или все еще имели сухие листья на ветвях). Поперечные сечения сушили в печи при 70 ° C до получения постоянного веса и количественного определения содержания воды, как описано выше.
Для всех экспериментов сравнение основных факторов проводилось путем дисперсионного анализа с тестом F . Существенно разные средние значения были разделены с помощью критерия достоверной значимой разницы Тьюки ( P <0,05).
Результаты
Рост диаметра и гибель при саморазвитии
Исследуемый стенд имел среднее значение d.b.h. 3,6 см со стандартной ошибкой (SE) 0,6 см. Его базальная площадь (BA) составляла 35.3 м 2 га −1 (SE 7,7 м 2 га −1 ) с 30 400 деревьями га −1 (SE 5559 деревьев га −1 ) и высокой смертностью из-за конкуренция между деревьями (2850 деревьев га −1 год −1 , ЮВ 705 га −1 год −1 ). На доминирующие деревья приходилось 27,7% (SE 5,6%) BA, 26,5% (SE 3,7%) для содоминант, 19,1% (SE 6,2%) для промежуточных и 26.7 процентов (3,1 процента SE) для подавленных лиц. Доминирующие деревья имели самый высокий среднегодовой прирост в диаметре (0,20 см в год -1 в среднем, SE 0,03 см в год -1 ), за ними следовали содоминантные деревья (0,13 см в год -1 в среднем, SE 0,02 см в год. −1 ) и промежуточных деревьев (0,06 см в год −1 в среднем, SE 0,03 см в год −1 ). Диаметр глушенных деревьев в среднем уменьшился на 0,01 см в год –1 (ЮВ 0,02 см в год –1 ).При рассмотрении тенденции роста древостоя (рис. 1) было замечено, что: (1) 62,4% (SE 5,6%) увеличили свой диаметр за все годы изучаемого 5-летнего периода; (2) 13,4% (2,5% SE) не увеличивали свой размер как минимум в течение 1 года изучаемого периода; (3) 14,3% (4,9% SE) уменьшилось как минимум за 1 год изучаемого периода; и (4) 9,9% (1,8% SE) умерли. Эти данные показали, что 27,7% (SE 6,4%) деревьев в древостоях уменьшились или не увеличили свой диаметр в некоторые из исследованных лет.Анализируя мертвые деревья отдельно, было замечено, что все они принадлежали к классу подавленной кроны, растущей под доминирующим слоем полога. Только 10,7% (7,9% SE) мертвых деревьев увеличили свой диаметр за годы до смерти, тогда как 54,7% (29,9% SE) уменьшились, 8,6% (7,9% SE) не увеличились и 26,0% У cent были нулевые или отрицательные значения в двух последовательных периодах (SE 25,5%). Это означало, что 89,3% (7,9% SE) деревьев не показали положительных изменений диаметра в предыдущие годы перед своей смертью.
Рисунок 1.
Распределение частоты диаметров деревьев Nothofagus pumilio на постоянных площадках, показывающее процент особей, у которых диаметр увеличился за все годы исследуемого периода, не изменившихся в размере как минимум за 1 год исследуемого периода. период, и уменьшился как минимум за 1 год исследуемого периода (1999–2004 гг.). Столбцы представляют собой SE общей средней плотности каждого класса.
Рис. 1.
Распределение частоты диаметров деревьев Nothofagus pumilio на постоянных площадках, показывающее процент особей, у которых увеличился их диаметр за все годы исследуемого периода, не изменившихся в размере по крайней мере за 1 год после начала эксперимента. изучаемого периода, и уменьшилась как минимум за 1 год изучаемого периода (1999–2004 гг.).Столбцы представляют собой SE общей средней плотности каждого класса.
Потеря диаметра из-за изменения содержания воды в поперечных сечениях ствола
Поперечные сечения стволов живых деревьев содержали 75,6% (SE 9,5%) воды по сухому весу, и когда влажность уменьшалась из-за их высыхания, их диаметр также уменьшался. Выражая это уменьшение в процентах от исходного диаметра поперечного сечения, оно уменьшилось на 7,6% (SE 1,2%) по сравнению с исходными размерами (рис. 2).Это уменьшение диаметра не имело линейной зависимости с потерей влажности, которая была больше при содержании воды менее 20 процентов. Кора и древесина не уменьшились в одинаковой пропорции (Рисунок 3). Древесина занимала 90,5% (SE 2,7%) диаметра поперечного сечения, когда содержание воды в ней было максимальным, но изменилось до 93,5% (SE 1,6%) при минимальном содержании воды. Для них кора имела большее обжатие (9,5–6,5% диаметра поперечного сечения) при понижении содержания воды.
Рисунок 2.
Процент уменьшения диаметра, связанный с содержанием воды в поперечных сечениях живых деревьев Nothofagus pumilio . Полоски представляют собой SE.
Рис. 2.
Процент уменьшения диаметра, связанный с содержанием воды в поперечных сечениях живых деревьев Nothofagus pumilio . Полосы представляют собой SE.
Рис. 3.
Доля древесины и коры в диаметре ствола в зависимости от содержания воды в поперечных сечениях живых деревьев Nothofagus pumilio .Полоски представляют собой SE.
Рис. 3.
Доля древесины и коры в диаметре ствола в зависимости от содержания воды в поперечных сечениях живых деревьев Nothofagus pumilio . Полоски представляют собой SE.
Содержание воды в поперечных сечениях деревьев доминирующего и содоминантного классов крон было значительно выше, чем у деревьев нижних классов кроны ( F класс кроны = 33,47, P <0,01). Положение поперечных сечений в штоке также повлияло на содержание воды ( F position = 100.02, P <0,01) со значительно более высокими значениями в верхней трети, чем в средней и нижней трети. Возраст также оказал значительное влияние на содержание воды ( F возраст = 76,41, P <0,01), будучи ниже в более старых сечениях (> 30 лет), чем в сечениях между 15–30 годами и более молодыми. поперечные сечения (<15 лет). Наконец, диаметр также влияет на содержание воды в поперечных сечениях (диаметр F, = 18,11, P <0.01) со значительно более высокими значениями воды в меньших сечениях (<40 мм), чем в больших сечениях (> 40 мм).
Потеря диаметра была значительно меньше у деревьев доминирующего класса по сравнению с другими классами крон ( F класс кроны = 67,81, P <0,01). Положение поперечных сечений в штоке также значительно повлияло на уменьшение диаметра (положение F, = 70,36, P <0,01). Потеря диаметра была наибольшей в поперечных сечениях нижней трети по сравнению со средней и верхней третями.Возраст также оказал значительное влияние на уменьшение диаметра ( F возраст = 92,61, P <0,01). Более молодые поперечные сечения (<15 лет) имели большие потери, чем поперечные сечения от 15 до 30 лет или более старые поперечные сечения (> 30 лет). Наконец, диаметр поперечного сечения также оказал влияние на потерю диаметра ( F диаметр = 142,08, P <0,01) со значительно большим уменьшением в меньших поперечных сечениях (<40 мм), чем в поперечном сечении. сечения среднего размера (40–55 мм), чем в самых больших сечениях (> 55 мм).
Содержание воды в живых и мертвых деревьях
Были обнаружены значительные различия ( F = 10,11, P = 0,01) в содержании воды в живых деревьях по сравнению с недавно погибшими деревьями. Живые деревья имели большую влажность (76,6%), чем мертвые (55,9%). С другой стороны, деревья, которые не проросли после зимы, имели меньшее содержание воды (41,5%, 7,7% SE) по сравнению с деревьями, которые проросли, а затем погибли весной (66.8 процентов, SE 12,6 процента).
Обсуждение
Структура и динамика лесов в этих обследованных насаждениях согласуются с другими чистыми насаждениями N. pumilio без управления лесами в южной Патагонии (Cozzo et al. , 1967; Martínez Pastur et al. , 2001). Древостоев на ранней стадии развития имеют высокий уровень смертности из-за межвидовой конкуренции (самоустройство), которая снижается на более зрелых фазах (Martínez Pastur et al., 2002b). Обычно считается, что эта смертность происходит из-за недостатка света в нижнем слое полога, потому что N. pumilio — вид, не переносящий тень (Donoso, 1990). Однако заглушенные деревья могут выжить многие десятилетия, ожидая, пока откроется полог (Gea et al. , 2004). Другой возможной причиной наблюдаемой смертности может быть другой ограничивающий ресурс, такой как вода или питательные вещества. Независимо от ограничивающего фактора, смертность Nothofagus в основном происходит на подавленных деревьях (Martínez Pastur et al., 2001, 2002а; Peri et al. , 2002), что сопровождалось ежегодной сменой классов крон между деревьями древостоя. Градиент увеличения диаметра между классами кроны, описанный здесь, согласуется с другими сообщениями для N. pumilio (Peri and Martínez Pastur, 1996; Martínez Pastur et al. , 1997). Также ожидаются отрицательные значения роста подавленных особей, поскольку это может быть связано с отмиранием деревьев.
Усадка древесины в основном связана со сжатием, вызванным потерей влаги (Skaar, 1988; Hunter, 1995; Baronasa et al., 2001) и может быть связано с содержанием воды в живых и мертвых деревьях. Содержание воды и скорость усадки менялись в зависимости от возраста, диаметра, класса кроны и положения внутри стебля. Самые молодые и тонкие деревья нижнего класса кроны имели большую тенденцию к потере диаметра из-за высыхания, что могло быть связано с меньшей плотностью древесины и коры. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы выяснить, сопоставима ли потеря диаметра из-за разного содержания воды при естественной и искусственной сушке.
Части деревьев N. pumilio могут выжить в течение долгого времени без функциональных корней или мертвой радикальной системы. Peri et al. (2002) провел исследование в 67-летнем вторичном лесу на острове Огненная Земля (Аргентина). Несколько деревьев были опоясаны на уровне груди, чтобы убить их. Кора, камбий и два-три годичных кольца срезают, удаляя связь между корнями и ветвями. Эти деревья продолжали жить в течение 2–4 лет после вмешательств (Г.M. Martínez Pastur, неопубликованные данные), поддерживая ствол живым над разрезом, но мертвым под ним. Кроме того, на прореженном постоянном исследовательском участке в 35-летнем вторичном лесу половина деревьев была вырублена летом и оставлена на лесной подстилке (Martínez Pastur et al. , 2001). После зимы многие из этих срубленных деревьев дали ростки весной и выросли еще на один сезон (данные не показаны). Это явление предполагает, что деревьев N. pumilio могут выжить в течение одного или нескольких сезонов роста, используя питательные вещества и / или воду, которые доступны в стволе.
Согласно нашим результатам, большинство мертвых деревьев показали уменьшение прироста диаметра в предыдущие годы. Это может указывать на то, что ствол сморщился из-за потери влаги, потому что дерево не могло поглощать необходимую воду через корни, что является основной причиной, которая может объяснить отмирание дерева. Эта смертность должна происходить главным образом из-за конкуренции корней, а не конкуренции за свет, поскольку известно, что угнетенные деревья вида N. pumilio живут более 200 лет под пологом старовозрастных лесов (Martínez Pastur et al., 1994; Gea et al. , 2004). Эти данные показывают, что выживаемость заглушенных деревьев может продолжаться до тех пор, пока они не достигнут минимального предела влажности ствола, который составляет от 67 до 77 процентов, что впоследствии приведет к гибели при более низком содержании воды.
Во время снижения содержания воды в подавленных деревьях усадка древесины и ствола коры вызвала уменьшение диаметра из года в год. Эта усадка может быть связана с сокращением древесины или коры, которое происходит с разной скоростью (Perämäki et al., 2001; Севанто, 2003). Отсутствие положительных приростов — отличный инструмент для прогнозирования гибели насаждений в результате самоустройства. Сокращение и набухание диаметров ножек широко описывалось в течение коротких периодов времени (дней или недель) (Kozlowski and Winget, 1964; Dobbs and Scott, 1971; Sall, 1988; Kozlowski et al. , 1991; Zücher et al. , 1998; Весала и др. , 2000; Доносо, Руис, 2001; Севанто, 2003; Шейл, 2003). Считается, что эти изменения диаметра отражают водный баланс внутри ствола (Donoso, Ruiz, 2001; Mäkinen et al., 2002; Севанто, 2003). В этой работе анализируются длительные периоды времени (более одного вегетационного периода), а не только суточные значения. С другой стороны, отрицательные значения измерений во время последовательных инвентаризаций леса обычно связаны с ошибкой человека (Lesser and Kalsbeek, 1999). Однако здесь было показано, что уменьшение диаметра деревьев, обнаруженное у подавленных особей, также могло быть связано с конкуренцией за воду.
Выводы
Деревья могут иметь отрицательные значения годового диаметра из-за уменьшения содержания воды в стволе, что вызывает усадку древесины и коры ствола. N. pumilio деревьев, кроме того, могут выжить в течение нескольких вегетационных сезонов с непрерывным уменьшением их диаметра, но существует пороговый предел, после которого они окончательно умирают. Таким образом, снижение стоимости в последовательных инвентаризациях лесов может быть связано с естественными физиологическими и физическими процессами, а не исключительно с ошибками измерений, сделанными человеком. В связи с этим мы рекомендуем с осторожностью интерпретировать отрицательные результаты по диаметру при инвентаризации лесов и предлагаем использовать эти данные для объяснения роста лесов в динамике сукцессии.
Авторы выражают благодарность Centro Austral de Investigaciones Científicas за поддержку при выполнении этой работы. Мы также благодарим Кристофера Андерсона, Серхио Доносо и Сару Бернс за обсуждение и проверку этой рукописи.
Список литературы
,,,.Моделирование движения влаги в древесине при хранении на открытом воздухе
,Нелинейный анализ. Модель. Контроль
,2001
, т.6
(стр.3
—14
),,.,Plan de Investigaciones silviculturales y dasonómicas necesarias para la organación económica de los bosques subantárticos argentinos
,1967
,.Распределение суточных колебаний обхвата ствола пихты дугласовой
,Кан. J. For. Res.
,1971
, т.1
(стр.80
—83
). ,Ecología Forestal: El bosque y su medio ambiente. Редакция Universitaria, Universidad Austral de Chile
,1990
2-е изд.Чили
Сантьяго
стр.369
, г.Potencial hídrico y crecimiento de Eucalyptus globulus plantado a differentes espaciamientos en la Provincia de Huelva, España
,Bosque
,2001
, vol.22
(стр.37
—44
),,,.Сорок лет лесоводства на юге Nothofagus pumilio (Poepp. Et Endl.) Девственные леса Крассер
,For. Ecol. Управлять.
,2004
, т.201
(стр.335
—347
).Равновесная влажность и движение воды через древесину выше насыщения волокон
,Wood Sci. Technol.
,1995
, т.29
(стр.129
—135
). ,Crecimiento e incremento de árboles y masas forestales
,1976
México
Universidad Autónoma de Chapingo
pg.367
,,. ,The Physiological Ecology of Woody Plants
,1991
San Diego, CA
Academic Press
pg.670
,.Суточные и сезонные колебания радиусов стволов деревьев
,Экология
,1964
, т.45
(стр.149
—155
),. ,Физиология деревьев
,1960
Нью-Йорк
МакГроу-Хилл
стр.642
,.Соображения, связанные с ошибкой, не связанной с выборкой, при проведении экологических обследований
,J. Agric. Биол. Environ. Стат.
,1999
, т.4
(стр.473
—488
),,.Сезонные изменения радиуса стебля и образование новых трахеид у ели европейской
,Tree Physiol.
,2002
, т.23
(стр.959
—968
),,.Variación de parámetros estructurales y de composición del sotobosque para bosques Nothofagus pumilio en relación a gradientes ambientales косвенно
,Ciencias Forestal
,1994
, vol.9
(стр.11
—22
),,,,.Уравнение индекса участка для Nothofagus pumilio Патагонский лес
,Phyton
,1997
, vol.6
(стр.55
—60
),,,,, и др.Modificación del crecimiento y de la calidad de fustes en un raleo fuerte de un rodal en fase de crecimiento óptimo inicial de Nothofagus pumilio (Poepp. Et Endl.) Krasser
,Ecol. Аустрал
,2001
, т.11
(стр.95
—104
),,,,,.Реакция Nothofagus betuloides (Mirb.) Oersted на разную интенсивность прореживания в Огненной Земле (Аргентина)
,Interciencia
,2002
, vol.27
(стр.679
—685
),,,,,.Herramientas disponibles para la construcción de un modelo de producción para la lenga ( Nothofagus pumilio ) bajo manejo en un gradient de calidad de sitio
,Bosque
,2002
, vol.23
(стр.69
—80
),,,,, и др.Вариации диаметра стволов деревьев и транспирация сосны обыкновенной: анализ с использованием динамической модели сокодвижения
,Tree Physiol.
,2001
, т.21
(стр.889
—897
),.Crecimiento diamétrico de Nothofagus pumilio para dos condiciones de copa en un site de calidad media в Санта-Крус, Аргентина
,Invest. Аграр. Сист.Рекур. За.
,1996
, т.5
(стр.201
—212
),,,,,.График прореживания для снижения риска ветрового выброса в лесах Nothofagus pumilio Патагонии, Аргентина
,Bosque
,2002
, vol.23
(стр.19
—28
). ,Экофизиологический этюд Eucalyptus camaldulensis Dehn. en zone Sahelò-Soudanienne: L`exemple du PARFOB
,1988
Эти Docteur
Universite de Nancy I
pg.254
. ,Измерения изменения диаметра стволов деревьев и сокодвижение сосны обыкновенной. Серия отчетов по физике HU-P-D104
,2003
Хельсинки
Университет Хельсинки
стр.26
.Оценка роста тропических деревьев: большие суточные колебания диаметра и их маскировка дендрометрическими полосами
,Кан. J. For. Res.
,2003
, т.33
(стр.2027
—2035
).,Wood-Water Relations
,1988
Берлин, Германия
Springer-Verlag
pg.283
. ,Моделирование роста и урожайности лесов: применение в смешанных тропических лесах
,1994
Wallingford
CAB International
pg.312
,,,,, и др.Стволы деревьев сжимаются и набухают во время приливов?
,Tree Physiol.
,2000
, т.20
(стр.633
—635
),,,.Диаметр ствола дерева меняется с приливом
,Nature
,1998
, vol.392
(стр.665
—666
)© Институт дипломированных лесников, 2006. Все права защищены. Для получения разрешений обращайтесь по электронной почте: [email protected]
. .