การจำลองแบบเชิงตัวเลขของการถ่ายโอนความร้อนในดินโดยระเบียบวิธีผลต่างอันตะแบบชัดแจ้ง

Abstract

       งานวิจัยนี้เป็นการจำลองแบบเชิงตัวเลขของการถ่ายโอนความร้อนในดินภายใต้เงื่อนไขสภาพภูมิอากาศ ธรรมชาติทั่วไป โดยอาศัยสมการสมดุลพลังงานที่มีพื้นฐานมาจากกลไกการถ่ายโอนความร้อนเป็นสมการควบคุมและ ใช้ค่าพารามิเตอร์ต่างๆ ซึ่งเป็นเงื่อนไขสภาพแวดล้อมทางภาคใต้ของประเทศไทย ในแบบจำลองนี้ได้อาศัยระเบียบ วิธีผลต่างอันตะแบบชัดแจ้งสำหรับการแก้สมการเชิงอนุพันธ์ย่อยและใช้ระเบียบวิธีทำซ้ำหนึ่งขั้นของเกาส์-ไซเดล สำหรับการคำนวณหาอุณหภูมิดิน ณ ตำแหน่งต่างๆ โดยใช้โปรแกรม MATLAB สำหรับพัฒนารหัสคอมพิวเตอร์ จากแบบจำลองได้ทำนายการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิดินรายชั่วโมงที่ระดับพื้นผิวถึงระดับความลึก 3 m ของ 4 วันสำคัญทางดาราศาสตร์ ผลจากแบบจำลองทางคณิตศาสตร์พบว่า อุณหภูมิดินทั้ง 4 วัน มีการเปลี่ยนแปลง อย่างมากในช่วงระดับความลึก 0-0.5 m ที่ระดับความลึกมากกว่า 0.5 m อุณหภูมิดินมีค่าคงที่ นอกจากนี้ ยังพบว่าอุณหภูมิดินมีค่าสูงสุดและต่ำสุดอยู่ที่บริเวณผิวดิน