Několik metod měření rychlosti a směru větru
Rychlost větru se týká vzdálenosti, kterou vítr proteče za jednotku času; síla větru označuje sílu větru, když fouká na objekt. Neexistují žádné stupně pro rychlost větru, ale existují stupně pro větrnou energii a rychlost větru je základem pro rozdělení stupňů větrné energie. Obecně lze říci, že čím větší je rychlost větru a čím vyšší je úroveň větru, tím větší je ničivá síla větru.
1. Proč bychom měli klást důraz na měření rychlosti větru a síly větru?
Síla větru a rychlost větru jsou důležitými ukazateli v meteorologickém výzkumu a jsou to také klíčové prvky, kterým lidé věnují pozornost. Má nejen velký vliv na každodenní činnosti lidí, ale má také velký význam pro meteorologický výzkum, navigaci a další práci, takže měření rychlosti a směru větru předem napomáhá hladkému rozvoji různých činností.
2. Jaké jsou metody měření rychlosti a směru větru?
Podle principu měření představíme tyto typy metod: tradiční měření, mechanická metoda, ultrazvuková metoda a kalorimetrická metoda.
tradiční měření
1. Měření směru větru: použijte větrnou korouhvičku
Směr šipky směru větru na větrné korouhvi ukazuje, kterým směrem vítr v tu dobu vane. Když je mezi větrnou korouhvičkou a směrem proudění vzduchu určitý úhel, proudění vzduchu vyvine tlak na zadní část větrné korouhvičky. Jeho velikost je úměrná průmětu geometrického tvaru větrné korouhve na svislou rovinu směru proudění vzduchu. Hlava větrné lopatky má malou návětrnou plochu a ocasní křídlo má velkou návětrnou plochu. Tlak větru generovaný tímto tlakovým rozdílem způsobí, že se větrná korouhvička otáčí kolem svislé osy, dokud větrná korouhvička není v kontaktu s proudem vzduchu. paralelní. Směr větru lze snadno sledovat z relativní polohy mezi větrnou korouhvičkou a pevným hlavním indikačním sloupem azimutu.
2. Měření rychlosti větru: použijte anemometr
Na detektoru větru je obdélníková deska tlaku větru a vedle desky tlaku větru je instalován rám ve tvaru oblouku a na rámu jsou dlouhé a krátké zuby. Počet dlouhých a krátkých zubů zvednutých přítlačnou deskou větru udává velikost síly větru a čím větší je síla větru, tím vyšší je úroveň rychlosti větru.
mechanické měření větru
Mechanické měření větru, jako je měření větru na měřiči větru, vypadá jako mechanické hodinky a obecně se používá k měření větru v šachtách. Nejprve je nutné odhadnout rychlost větru, poté pomocí měřiče větru a stopek vynulovat ukazatel měřiče větru a stopky a poté nastavit měřič větru tak, aby směřoval k proudění větru a byl kolmý ke směru větru. tok. Po 30 sekundách nečinnosti měřiče větru zapněte současně spínač větroměru a stopky, aby se začalo měření. Je třeba poznamenat, že měření větru na stejném úseku nesmí být menší než 3x a měření větru musí během procesu měření větru probíhat hladce. Například snímač rychlosti a směru větru využívá typickou mechanickou metodu měření větru, která lépe využívá větrnou energii a podporuje vývoj nové technologie výroby energie z větru.
Ultrazvuková velocimetrie
Principem ultrazvukového měření větru je použití metody ultrazvukového časového rozdílu k realizaci měření rychlosti a směru větru. Vzhledem k rychlosti šíření zvuku vzduchem se bude překrývat s rychlostí proudění vzduchu ve směru větru. Pokud se ultrazvuková vlna šíří stejným směrem jako vítr, její rychlost se zvýší; naopak, pokud se ultrazvuková vlna šíří opačným směrem než vítr, její rychlost se zpomalí. Proto za pevných podmínek detekce může rychlost ultrazvukových vln šířících se vzduchem odpovídat funkci rychlosti větru. Přesnou rychlost a směr větru lze získat výpočtem.
metoda měření na kalorimetrickém principu
Typickým příkladem využití kalorimetrického principu pro měření rychlosti větru je anemometr. Jeho základním principem je umístit tenký kovový drát do tekutiny a zahřát drát elektrickým proudem, aby byla jeho teplota vyšší než teplota tekutiny. Proto se rychlost větru drátu označuje jako „horká linka“. Když tekutina proudí drátem ve svislém směru, odebere část tepla drátu a sníží teplotu drátu. Podle teorie výměny tepla nucenou konvekcí existuje vztah mezi teplem Q ztraceným horkým vedením a rychlostí v tekutiny. Anemometr je přístroj schopný měřit nízké rychlosti větru. Skládá se ze dvou částí: žhavicí tyčové sondy a měřicího přístroje. Sonda má skleněnou baňku s nichromovou drátěnou cívkou a dva termočlánky navinuté uvnitř baňky. Studený spoj termočlánku je připojen k fosforovo-bronzovému sloupku vystavenému přímo proudu vzduchu. Při průchodu určitého množství proudu topným prstencem se teplota skleněné baňky zvýší. Stupeň nárůstu souvisí s rychlostí větru a stupeň nárůstu je velký, když je rychlost větru malá; jinak je stupeň nárůstu malý. Velikost náběhu je indikována na měřiči pomocí termočlánku. Podle stavu elektroměru zkontrolujte kalibrační křivku, abyste zjistili rychlost větru v té době.
