Древовидный · [ Стандартный ] · Линейный Зима. КЛУБ. Картинки., Продолжение "Репортажа.. в изотермах"

[metrolog]

Tveriak
Четверг, 27 Января 2011, 22:33

При дальнейшем понижении внешней температуры происходят качественные изменения клуба.
Изменений несколько: 1. основное - клуб начинает уплотняться. Пчёлы перефирийных отделов клуба, стремясь уйти от холодного воздуха, стремяться в более тёплый центр клуба, и вверх(температурный таксис).

Вот после таких высказываний (когда умные пчелы бегут в тепло, а лохи остаются в корке) и хочется проверить последующие высказывания, хотя и вполне логические.
В 66г. Отец хотел меня выпороть, за то что я позаимствовал в школьной хим.лаборотории латор, а учитель химии ( по совместительству, а в жизни местный агроном) узнав для чего он мне нужен , предложил вместе провести эксперимент.
А эксперимент заключался в следующем. В расплавленный воск, поместили нагревательный элемент и латором меняя напряжение пытались поддерживать воск в разогретом состоянии.
Ну, наверное, Вы все представляете, как выглядит не полностью остывший воск. Какая у него корка, какое ядро и что находится сверху и снизу. Вот тогда, мне учитель-агроном и объяснил, что такое конвекцией. И если принять Клуб за слиток воска, а пчел за молекулы, (условно) то можно себе приставить как, что и где происходит. Ну конечно, молекулы из холодных периферийных отделов, стремятся переместится в теплый центр, и при очередном охлаждении воск начинает сжиматься, а при нагревании расширятся. И каждая молекула в процессе такого действия бывает во всех частях. Вот так я, пытаясь получить чистый воск, сформировал для себя понятие о пчелином зимнем Клубе. Что подтверждают замеры температур.
У кого какие мнения?

Сообщение отредактировал metrolog - Среда, 30 Ноября 2011, 23:06

[HOST]

ОлАн
А если сразу сделать температурные замеры, то определим -
в каком направлении он (воздух) самопроизвольно выходит больше, в каком - меньше.

Это будет уже следующий этап, потому как воздуха надо будет взять больше,
пробовать надо с минимальных величин.
Тогда может и воздушный шарик сгодиться, не зря же он там нарисован...

Сообщение отредактировал HOST - Среда, 30 Ноября 2011, 23:09

[Tveriak]

Вот после таких высказываний (когда умные пчелы бегут в тепло, а лохи остаются в корке)

metrolog, это Ваша свободная интерпритация.
Температурный таксис присущ всем пчёлам в клубе. Т.е. все они стремяться к теплу. Однако клуб уплотняется, и все уже пролезть не могут, это раз, а два, они перестают это делать получая достаточный обогрев за счёт теплового потока из теплового ядра.

и хочется проверить последующие высказывания, хотя и вполне логические.

Я просто прошу ВСЕХ это делать. Ищите доказательства, или опровержения!

И если принять Клуб за слиток воска,

Посыл неверный! НЕЛЬЗЯ принять клуб за слиток воска.! По одной простой причине. Клуб пчёл - живая система. Слиток воска(и любой другой неживой материал) - неживые материалы. Вы же не станете испытывать действие лекарства на воске?

[metrolog]

Tveriak
Сегодня, 0:31

  Т.е. все они стремяться к теплу. Однако клуб уплотняется, и все уже пролезть не могут, это раз, а два, они перестают это делать получая достаточный обогрев за счёт теплового потока из теплового ядра.

У Клуба пчел нет мозгового центра, и они действуют, подчиняясь законам природы. Ну вот добрались до теплового потока из теплового ядра,(вопрос спорный, кто кого греет, корка или ядро) наступило равновесие, и что дальше? Надо прекращать анархию, и начинать само мобилизацию распределение обязанностей по выделению тепла, запасом кормов и отдыху отдельных особей. И если этот процесс рассматривать как конвекцию теплового процесса в Клубе, приняв пчелу за носителя тепла, все понятно. Пчела перемещается в пространстве Клуба посещая все участки, которые фиксируют приборы. А эти температуры определяют и состояние пчелы.
Пчела из ядра, потоком теплого воздуха и напором соплеменниц снизу, выходят на поверхность клуба. Охлаждаясь, до температуры холодового оцепинения, в таком состоянии напором пчел следующего эшелона принудительно перемешаются в корке клуба до основания Клуба. Теперь попав в поток теплых, тяжелой газовой фракций жизнедеятельности пчел отогреваются и начинают двигаться к тепловому центру. И все это они делают по законам физики и своих способностей переносить холод. И те температуры, что мы видим, этого не опровергают.
Я думаю, что многим пчеловодам, в том числе и мне, не очень понятны математические расчеты и теории по отношению к Клубу пчел. И хотелось бы получить более приземленное заключение поведения пчел в зимнем Клубе по Вашему представлению.
Спасибо.

[metrolog]

Tveriak
Сегодня, 0:31

Температурный таксис присущ всем пчёлам в клубе. Т.е. все они стремяться к теплу. Однако клуб уплотняется, и все уже пролезть не могут, это раз, а два, они перестают это делать получая достаточный обогрев за счёт теплового потока из теплового ядра.

Цитата(metrolog @ Среда, 30 Ноября 2011, 19:58)

и хочется проверить последующие высказывания, хотя и вполне логические.

МАТЕМАТМЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ХОЛОДОВАЙ АГРЕГВЦИИ ПЧЕЛ
Тобоев В.А.

      В данной работе предлагается математическая модель холодовой агрегации пчел, основанная на следующих предположениях:
1. Основным фактором, отвечающим изменению объема и структуры агрегировавшихся пчел, является внешняя температура.
    2. Каждая пчела основывает свое  поведение исключительно  в зависимости от температуры, которую она испытывает в своем локальном окружении.  Пчелы  внутри скопления создают предпочитаемый диапазон температур от24грд. до32 грд.  (при отсутствии расплода), в пределах которого они перемещаются беспорядочно. Когда пчела находится вне этого диапазона, то она будет двигаться в соответствии с температурным градиентом. На уменьшение локальной температуры пчела либо передвигается в область более высоких температур, либо увеличивают  уровень метаболизма. Пчелы, составляющие внешнюю оболочку,  находятся в состоянии неглубокого оцепенения до тех пор, пока в их медовом зобике есть корм [4].
    3. Теплопродукция индивидуальной пчелы основывается на ее уровне метаболизма. Ниже некоторого порога температуры (в нашей модели 18 грд.  ) пчела увеличивает свой метаболизм выше уровня покоя  дрожанием мускулов крыльев. Выше этой пороговой температуры она остается в состоянии метаболизма покоя, которая является возрастающей функцией [14]. Пчелы  на внешней поверхности скопления имеют минимальную теплопродукцию [3].
    4.  Теплопередача  внутри скопления происходит посредством проводимости через пчел и частично конвекцией через воздушные поры между пчелами.
5. Агрегировавшиеся пчелы образуют  сферически симметричную пространственную структуру.
Если локальная температура станет ниже 18 грд.  , то пчела начинает выделять дополнительное тепло за счет микровибраций грудных мышц.

    Начиная с 12 грд.  , роль дополнительного выделения тепла за счет микровибраций грудных мышц становится основным фактором, обеспечивающим положительную температуру на поверхности скопления.
      Агрегировавшиеся пчелы представляют собой открытую биологическую систему с определенной границей в пространстве. Однако рассчитывать на то, что при помощи кинетических уравнений с заданными начальными и граничными условиями можно будет полностью описать такую систему как единый организм, по всей видимости, нереально. Основными недостатками рассмотренной модели являются достаточно идеализированные предположения о сферической симметрии зимнего скопления пчел, игнорирование наличия сотов, также не  учитывается размещения кормовых запасов и движение пчел к ним. Теплофизические параметры модели имеют скудные эмпирические основы и не обладают строгой физической однозначностью. Следует еще отметить, что закон Ньютона в граничных условиях (2) справедлив только в том случае, когда испарение, как один из путей теплоотдачи, отсутствует.
      Тем не менее, рассмотренная модель количественно передает основные закономерности при холодовой агрегации пчел, такие как повышение температуры в центре при понижении внешней температуры, роль дополнительного тепловыделения пчелами при низких температурах, правильный ход температурных профилей. Данная модель предсказывает, что активная терморегуляция  при определенных внешних температурах может находиться  на внешнем слое агрегации, непосредственно примыкающем к поверхностным пчелам.
    В зимнем скоплении пчел индекс циркуляции тепла, равный отношению наружного градиента температуры к внутреннему не одинаков во всех направлениях. Это отношение определяется в первую очередь интенсивностью теплового потока от внутренних точек к периферии. “Оболочка” как бы приспосабливается к условиям внешней среды, меняя свою форму, а значит, меняется и плотность агрегации пчел. Увеличение индекса циркуляции приводит к уменьшению теплоизоляции, что подтверждается данной моделью Поскольку наибольшему охлаждению подвергается нижняя часть межсотового пространства, то плотность пчел в этой зоне достигает наибольшего значения. [3-5]. По-видимому, основным регуляторным (меняющимся, поисковым) звеном температурного гомеостаза, берущим на себя “ответственность” за приспособление к внешней температуре, являются пчелы находящиеся ниже теплового центра. Однако для полного ответа на этот вопрос необходимо также учитывать все количество тепла, перемещающееся по градиенту.

Ну а теперь делайте выводы и практическое применение. Кто греет Клуб и кто регулирует процессы.

Сообщение отредактировал metrolog - Четверг, 01 Декабря 2011, 7:10

[nick5432]

Tveriak
Эк Вы своё виденье процесса прилепили Тобоеву. Легко и просто.
smile.gif Нет у Тобоева слова "частично". Он соотношение составляющих ТП нигде не оговаривает!!! Будем считат их равными, как минимум.

Мда... Уважаемый Tveriak , похоже Вы продолжаете не внимательно читать обсуждаемые статьи Тобоева...
Вот по этой ссылке в двух местах в двух статьях присутствует слова "частично", а именно:
Название статьи (привожу так, как она написана в источнике, с орфографическими ошибками) "МАТЕМАТМЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ХОЛОДОВАЙ АГРЕГВЦИИ ПЧЕЛ", цитата:

4.  Теплопередача  внутри скопления происходит посредством проводимости через пчел и частично конвекцией через воздушные поры между пчелами.

Название статьи "ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛООБМЕНА СО СРЕДОЙ АГРЕГИРУЮЩИХСЯ ПЧЕЛ", цитата:

Кроме того, будем считать, что теплопередача  внутри скопления происходит посредством проводимости через пчел и частично конвекцией через воздушные поры между пчелами, а теплоотдача с поверхности клуба происходит свободной конвекцией и излучением.

Читайте первоисточники ВНИМАТЕЛЬНО! А посему, Ваше допущение "Будем считат их равными, как минимум" не принимается...


Сообщение отредактировал nick5432 - Четверг, 01 Декабря 2011, 8:22

[HOST]

nick5432
Читайте первоисточники ВНИМАТЕЛЬНО!

nick5432, математическая модель является лишь очень малым приближением к действительности. Если математическая модель будет точно имитировать реальную действительность, математические выражения окажутся очень и очень сложными и их обработка будет связана с непреодолимыми трудностями.
Не поломайте себе зубы, вместе с Еськовым и Тобоевым.
Впрочем, вам это и не грозит...
Ни одного, даже арифметического расчета, в ваших постах нет...


Сообщение отредактировал HOST - Четверг, 01 Декабря 2011, 9:37

[nick5432]

Tveriak
А заключение - это же "соль" всей статьи!
" Увеличение индекса циркуляции в направлении к нижней поверхности в соответсвии с формулой(2) приводит к умньшению теплоизоляции. Это приводит к увеличению температуры тела пчёл, находящихся на этой поверхности только за счёт внутреннего теплового потока, без дополнительной теплогенерации этими пчёлами."

Приведу аналогию.

Батарея центрального отопления зимой или нагретый масляный радиатор. Поднесите руку к этому радиатору на расстояние 2 см. Чувствуете тепло? Вы своей рукой ощущаете некий уровень теплового потока. Возьмите кусок толстого картона размером 20х20 см и поставьте его между рукой и радиатором. Чувствуете, что уровень теплового потока уменьшился? Почему? да потому, что увеличилась ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ среды между рукой и радиатором.

Еще один опыт. Поднесите руку к нагретому радиатору на расстояние в 10 см. Почувствуйте уровень теплового потока. Затем поднесите руку к радиатору на расстояние в 1 см. Чувствуете, что тепловой поток увеличился? Почему? да потому, что изменилось расстояние от нагретого тела да Вашей руки.

Какой вывод можно сделать из этих примеров-аналогий? А вот какой:

- Для того что бы тепловой поток от нагретого тела к не нагретому телу увеличился или уменьшился достаточно или изменить теплопроводность среды между двумя телами или изменить расстояние между этими телами или увеличить теплогенерацию.

Именно об этом и пишет Тобоев, упоминая 3 причины изменения теплового потока: смещение теплового центра вниз, изменение теплопроводности нижней корки пчел и разогрев пчел теплового центра.

Более того, Тобоев пишет в статье "ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛООБМЕНА СО СРЕДОЙ АГРЕГИРУЮЩИХСЯ ПЧЕЛ"

Индекс циркуляции тепла в скоплении пчел,  вычисленный по температурным профилям, полученным тепловизором, неодинаков в разных направлениях, а значит пчелы, находящиеся на разных местах периферии гнезда, несут  разную холодовую нагрузки.С уменьшением внешней температуры эта величина на нижней поверхности увеличивается, а на верхней - меняется незначительно.

Из этого следует, поскольку нижняя часть клуба охлаждается сильнее, а тепло передается более интенсивно от нагретого тела к менее нагретому, то тепловой поток как раз и увеличивается к низу в силу большего охлаждения нижней части корки клуба, уменьшения теплоизоляции нижней корки пчел (корка уплотняется) и изменения расстояния (тепловой центр смещается вниз).

Почитайте внимательно статью! Речь об увеличении теплового потока в низ, как раз и ведется в смысле увеличения теплового потока из-за уменьшения расстояния и уменьшения теплоизоляции. Это основные причины увеличения теплового потока.

Далее...

Что такое тепловой поток? Если кто-то думает, что это некий специально направленный куда-то поток теплого воздуха, наподобие потока из тепловой пушки, то этот человек ошибается. В контексте обсуждаемых работ Тобоева тепловой поток это НЕ поток воздуха из одной часть клуба в другую - это именно поток тепла в физическом, научном смысле, именно поток ПЕРЕДАЧИ тепла, направление передачи тепла. И эта передача тепла осуществляется, исходя из допущений сделанных Тобоевым "ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛООБМЕНА СО СРЕДОЙ АГРЕГИРУЮЩИХСЯ ПЧЕЛ":

теплопередача  внутри скопления происходит посредством проводимости через пчел и частично конвекцией через воздушные поры между пчелами, а теплоотдача с поверхности клуба происходит свободной конвекцией и излучением

Вывод: исходя из всего вышеизложенного считаю, что в обсуждаемых статьях Тобоева, Еськова отсутствует подтверждение того что "принудительные тёплые конвективные потоки" играют сколь-нибудь существенную роль в согревании нижней части корки пчел. Основную, определяющую роль, в согревании нижней части корки пчел играет именно смещение теплового центра вниз, уменьшение теплоизоляции корки и лишь "частично" какую-то роль играют "конвективные потоки" вниз. Поэтому считаю важным, о чем уже писал раньше, знать пропорции, процентное соотношение составляющих теплового потока теплопередачи, излучения, конвекции. Полагаю, так же, что принудительные потоки теплого воздуха вниз из пчелиного клуба имеют место в случае необходимости вентилирования и удаления продуктов жизнедеятельности пчел при недостаточности естественной вентиляции. Для целей же обогрева нижней части корки клуба использование пчелами принудительных потоков теплого воздуха не доказано, а если и имеет место, то, скорее всего, не оказывает существенного влияния на обогрев пчел нижней часть корки клуба.


Сообщение отредактировал nick5432 - Четверг, 01 Декабря 2011, 9:46

[Bikanin]

Полагаю, так же, что принудительные потоки теплого воздуха вниз из пчелиного клуба имеют место в случае необходимости вентилирования и удаления продуктов жизнедеятельности пчел при недостаточности естественной вентиляции. Для целей же обогрева нижней части корки клуба использование пчелами принудительных потоков теплого воздуха не доказано, а если и имеет место, то не оказывает существенного влияния на обогрев пчел нижней часть корки клуба.

Осталось определить понятие "существенного влияния".

[nick5432]

nick5432
Для целей же обогрева нижней части корки клуба использование пчелами принудительных потоков теплого воздуха не доказано, а если и имеет место, то, скорее всего, не оказывает существенного влияния на обогрев пчел нижней часть корки клуба.

Что я имею ввиду...

При понижении температуры тепловой центр пчелиного клуба смещается вниз и уплотняется нижняя часть корки пчелиного клуба, что приводит к увеличению теплового потока вниз благодаря уменьшению расстояния от теплового центра до пчел снизу и уменьшению теплоизоляции корки. Это известно и доказано Тобоевым и Еськовым.

Вопрос, а зачем пчелам "дуть вниз", "дышать вниз" для целей согрева? Ведь у них работает выше описанный механизм ! Зачем коллеги плодят лишние сущности про "дыхание вниз"? Зачем пчелам махать крыльями, если они уплотнив корку и чуть сместив вниз тепловой центр вполне себе согреются?

Более того! У Тобоева четко написано "ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛООБМЕНА СО СРЕДОЙ АГРЕГИРУЮЩИХСЯ ПЧЕЛ":

При этом основным регуляторным (меняющимся, поисковым) звеном терморегуляции, как было показано выше, являются пчелы, расположенные ниже теплового центра.

Именно пчелы расположенные ниже теплового центра обеспечивают регуляцию СВОЕЙ температуры. Именно они, пчелы нижней периферии, при понижении температуры уплотняются, приближаются (подтягиваются) к тепловому центру и тем самым получают больше тепла. Опять же периодически пчелы нижней периферии "ныряют" в клуб "К РАЗВИТИЮ САМООРГАНИЗАЦИИ У МЕДОНОСНЫХ ПЧЕЛ":

Однако пчелы не могут долго находиться в состоянии оцепенения, при малейшем увеличении температуры, они стараются уйти из этого состояния, передвигаясь по температурному градиенту. Поэтому постоянная миграция пчел  в теплую часть гнезда, а из нее на периферию и возможность увеличения метаболической активности при определенных температурах за счет микровибраций грудных мышц позволяют им адекватно реагировать на изменения внешней температуры, сохраняя или изменяя как пространственную структуру, так и длительность поддержания температурных параметров в различных зонах гнезда

Оказавшись внутри клуба, пчелы периферии, способствуют увеличению теплогенерации всей системы, что, конечно, способствует усилению теплового потока от центра к периферии (что я понимаю под тепловым потоком см. тут).

Получающаяся модель четка, ясна, позволяет объяснить выживаемость пчел периферии при понижении температуры, а так же показывает механизмы которые здесь задействованы...

Зачем добавлять лишние сущность типа "дыхания вниз", "дутья вниз" для согрева?

А вот зачем... Есть факт, что пчелы в зимнее время продуцируют поток теплого воздуха вниз. Это факт и неоспоримый. Так вот для объяснения этого факта и вводится некоторыми коллегами эта лишняя сущность... Почему пчелы "дуют вниз"? Коллеги отвечают:"Что бы согреть нижнюю часть клуба". Однако они оставляют за скобками очень весомый контрдовод: этот поток теплого воздуха возникает из-за недостаточности естественной вентиляции. Этот довод полностью игнорируется... Почему? Да потому, что если его принять, то получается что сборка гнезда на зиму с герметичным верхом как раз и способствует возникновению этого потока теплого воздуха - пчелы банально вентилируют клуб, им душно.

Вывод: для объяснения путей согрева пчел нижней периферии клуба вполне достаточно механизма теплового потока, который описывается в работах Тобоева, Еськова (что я понимаю под тепловым потоком см. тут). Лишние сущность типа "дыхания вниз" для обогрева вводить не требуется. А "дыхание вниз" элементарно объясняется недостаточностью вентиляции, произошедшей из-за не верной сборки гнезда на зиму.


ЗЫ: дабы обезопасить себя от неправильного толкования коллегами термина "тепловой поток" привожу свою цитату:

nick5432
Что такое тепловой поток? Если кто-то думает, что это некий специально направленный куда-то поток теплого воздуха, наподобие потока из тепловой пушки, то этот человек ошибается. В контексте обсуждаемых работ Тобоева тепловой поток это НЕ поток воздуха из одной часть клуба в другую - это именно поток тепла в физическом, научном смысле, именно поток ПЕРЕДАЧИ тепла, направление передачи тепла. И эта передача тепла осуществляется, исходя из допущений сделанных Тобоевым "ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛООБМЕНА СО СРЕДОЙ АГРЕГИРУЮЩИХСЯ ПЧЕЛ":

теплопередача  внутри скопления происходит посредством проводимости через пчел и частично конвекцией через воздушные поры между пчелами, а теплоотдача с поверхности клуба происходит свободной конвекцией и излучением

Сообщение отредактировал nick5432 - Четверг, 01 Декабря 2011, 10:38

[Bikanin]

"дыхание вниз" элементарно объясняется недостаточностью вентиляции, произошедшей из-за не верной сборки гнезда на зиму

Никак. Если бы дело было только в вентиляции, то достаточно было убрать препятствие для естественной конвекции. Воздух бы свободно циркулировал через ядро клуба к герметичному потолку и опускался вдоль холодных стенок на дно. Только нижним пчёлкам стало бы неуютно.

Сообщение отредактировал Bikanin - Четверг, 01 Декабря 2011, 10:38

[Дед74чел]

уменьшения теплоизоляции нижней корки пчел (корка уплотняется)

Речь об увеличении теплового потока в низ, как раз и ведется в смысле увеличения теплового потока из-за уменьшения расстояния и уменьшения теплоизоляции.

nick5432 Здесь у Вас ошибочное представление сущности теплоизоляции. Отсюда и неверные выводы. Увеличение теплоизоляции означает увеличение толщины и плотности корки клуба и наоборот.

Сообщение отредактировал Дед74чел - Четверг, 01 Декабря 2011, 11:00

[nick5432]

Дед74чел
nick5432 Здесь у Вас ошибочное представление сущности теплоизоляции. Отсюда и неверные выводы.

Все вопросы не ко мне, а к Тобоеву и Еськову....
А кстати, если Вас не затруднит, проясните, пожалуйста, на Ваш взгляд правильные представления о теплоизоляции в клубе.
Спасибо!


Сообщение отредактировал nick5432 - Четверг, 01 Декабря 2011, 10:56

[HOST]

nick5432 http://www.pchelovod.info/index.php?showto...ndpost&p=698228
"дыхание вниз" элементарно объясняется недостаточностью вентиляции, произошедшей из-за не верной сборки гнезда на зиму.

nick5432

Ты это очень подробно, с картинками, объясни самим пчелам, ну блин не соображают они так, как ты.., в любых жилищных условиях, в любой климатической зоне, упорно герметизируют потолок.

[Дед74чел]

А кстати, если Вас не затруднит, проясните, пожалуйста, на Ваш взгляд правильные представления о теплоизоляции в клубе.

nick5432 Смотри выше.