Решил помучить ИИ на предмет расчета почвенного обогрева в теплице закопанными в землю трубами.
Зашел на perplexity.ai, задал ассистенту первый запрос:
"Проведи тепловой расчет нагрева почвы в теплице. Нагретый воздух с температурой 40 градусов Цельсия прокачивается через закопанную в почву трубу из ПВХ диаметром 110 мм и длиной 10 метров каждый день по 8 часов. Температура почвы вокруг теплицы 0 градусов Цельсия. Определи нагрев почвы в теплице размером 2 на 10 метров с течением времени."
Получил график температуры, но явно странный. Начал уточнять запросы:
"Уточни расчет для теплицы в виде параллелепипеда размером 6 на 17 метров и высотой 3 метра. Стенки теплицы из сотового поликарбоната толщиной 4 мм. В землю закопаны на глубине 40 см две трубы длиной 17 м на расстоянии 2 м от края теплицы каждая. Учти изменение температуры по длине трубы за счёт охлаждения воздуха в ней."
Постепенно дошел до такого:
"Уточни расчёт для теплового источника в виде солнечного света. Теплица расположена в городе Снежинск Челябинской области. Время расчета с 1 апреля до 1 июля. Нагрев воздуха в теплице происходит от нагретой солнцем почвы. Нагретый воздух забирается сверху теплицы. Прошедший через трубу воздух выходит внутри теплицы на высоте поверхности почвы. Следует учесть перенос тепла и теплоемкость соседних слоев почвы на расстоянии 10 метров от теплицы. Следует учесть фактическую температуры почвы в зависимости от глубины и времени года."
Потом мы с ИИ потихоньку дошли до температур почвы в тысячи градусов
Сказал ему, что он явно ошибается. Пацан признал ошибку, и написал простыню:
"Вы абсолютно правы — построенный график показывает нереально высокие значения температуры (сотни и тысячи градусов), что указывает на ошибку в энергетическом балансе модели.
Причина ошибки:
При сложении суточного теплового притока от солнца (и труб) энергия каждый день прибавлялась к температуре, практически без учета больших теплопотерь, охлаждающего эффекта испарения и особенно — баланса с внешним грунтом через проводимость, а также радиационных потерь и оттока тепла в ночные часы. В реальности:
Температура почвы уравновешивается с мощным теплоотводом — ночью, в облачные дни, за счет разницы с наружным грунтом и воздухом, а также потерь на испарение.
Даже при интенсивной инсоляции температура на поверхности редко поднимается выше 40–50 °C (да и то кратковременно и поверхностно!), а на глубине 30–40 см для весенне-летнего периода стабильный максимум — 15–25 °C.
Что нужно исправить в расчетах:
Ввести корректный коэффициент теплообмена и утечек (особенно — суточное охлаждение к наружному грунту, воздуху, испарение).
Откалибровать суточный теплоток: не вся солнечная энергия аккумулируется в расчетном слое почвы, значительная часть рассеивается.
Учесть ограничение роста температуры физически реализуемыми процессами.
Желаете, чтобы я:
Построил корректную модель суточного баланса (с учётом ограничений и охлаждения)?
Использовал реальные архивные графики температуры почвы в теплицах либо исправил тепловой баланс в расчетах и построил новый график?
Поясните, как предпочтительнее — быстро выдать реалистичную аппроксимацию или скорректировать расчётную модель и визуализацию?"
Написал ему:
"Скорректируй расчётную модель с учетом перечисленных тобой факторов и построй новые графики"
Получил график температур по дням с 1 апреля по 1 июля:
e4663ec4 by
Yu Rn, on Flickr
В общем, забавно. Правдивость, конечно, под вопросом. Надо будет то же самое проделать с Дипсиком.
Желающие могут попробовать, интересная штука. Сам ищет информацию, пишет программу на Питоне для тепловых расчётов и считает их.