Cum se măsoară viteza și direcția vântului
Forța vântului este forța produsă atunci când vântul bate asupra unui obiect, în timp ce viteza vântului se referă la distanța curentului vântului pe unitatea de timp. Nivelul forței vântului și puterea distructivă sunt de obicei invers corelate cu viteza vântului.
1. De ce este atât de importantă măsurarea vitezei și direcției vântului?
Direcția și viteza vântului sunt doi indicatori esențiali de cercetare meteorologică. Oamenii acordă o mare atenție vitezei și direcției vântului, deoarece acestea nu numai că au un impact semnificativ asupra vieții oamenilor, ci și asupra cercetării meteorologice și a altor eforturi. Pentru desfășurarea lină a diferitelor sarcini, ar fi benefic să măsurați în prealabil direcția și viteza vântului.\
Ce tehnici sunt folosite pentru a măsura direcția și viteza vântului?
Acesta poate fi separat în măsurare tradițională, măsurare mecanică, măsurare cu ultrasunete și măsurare calorimetrică bazată pe diferite concepte de măsurare.
măsurare standard
1. Pentru a măsura direcția vântului, utilizați o paletă
Săgeata de direcție a vântului a perechii de palete arată modul în care vântul sufla în prezent. Fluxul de aer plasează o anumită presiune pe coada paletei ori de câte ori paleta și direcția fluxului de aer sunt în unghi. Dimensiunea sa este proporțională cu modul în care geometria paletei este proiectată pe planul care este perpendicular pe direcția fluxului de aer. Capul zonei vântului a paletei este mai mic decât coada. Paleta se va învârti de-a lungul axei sale verticale ca răspuns la presiunea vântului până când este paralelă cu fluxul de aer. Din poziționarea paletei în raport cu catargul de rulment principal fix, este simplu să determinați direcția vântului.
2. Pentru a măsura viteza vântului, utilizați un anemometru.
Anemometrul are o placă dreptunghiulară de presiune a vântului, iar lângă placa de presiune a vântului este un cadru în formă de arc cu dinți lungi și scurti. Forța vântului este reprezentată de numărul de dinți lungi și scurti ridicați de placa de presiune a vântului. Nivelul vitezei vântului crește odată cu puterea vântului.
măsurare mecanică
Senzorii de direcție a vântului de tip săgeată și senzorii de viteză a vântului cu trei cupe sunt cei mai populari senzori mecanici de viteză și direcție a vântului. De exemplu, partea de detectare a senzorului de viteză a vântului cu trei căni este alcătuită din trei sau patru cupe goale conice sau semisferice. Suportul stea cu trei colțuri sau suportul în formă de cruce trebuie să fie fixat pe un arbore rotativ vertical, părțile concave ale cupelor goale trebuie aranjate în aceeași direcție, iar suportul cu braț transversal trebuie fixat în timpul instalării. Utilizarea senzorilor de viteză și direcție a vântului poate ajuta oamenii să folosească energia eoliană mai eficient, ceea ce este avantajos pentru dezvoltarea noii tehnologii de producere a energiei eoliene.
Metoda de măsurare cu ultrasunete
Senzorul ultrasonic de viteză și direcție a vântului funcționează pe baza măsurării vitezei și direcției vântului folosind metoda ultrasonică a diferenței de timp. deoarece viteza aerului în direcția vântului se va suprapune vitezei sunetului în aer. Viteza gadgetului va crește atunci când unda ultrasonică se mișcă în aceeași direcție cu vântul, în timp ce va scădea când unda ultrasonică se mișcă în direcția opusă vântului. Ca rezultat, calculele pot fi utilizate pentru a determina viteza și direcția vântului precis în condiții identice de detectare.
Calorimetria
Anemometrul este un dispozitiv comun pentru determinarea vitezei vântului folosind conceptul calorimetric. Metoda sa de măsurare este introducerea unui fir de metal subțire în fluid și încălzirea acestuia cu un curent electric până când temperatura acestuia o depășește pe cea a fluidului. Termenul „fire fierbinți” este folosit pentru a descrie anemometrele cu fir din acest motiv. O parte din căldură este îndepărtată din sârmă și temperatura acestuia este scăzută atunci când fluidul trece vertical prin sârmă. Un dispozitiv care poate măsura viteza vântului ușor este un anemometru. Joncțiunea rece a termocuplului este expusă fluxului de gaz și atașată la un stâlp de cupru din fosfor. Temperatura becului de sticlă va crește ori de câte ori trece un curent prin inelul de încălzire, iar rata de creștere depinde de viteza vântului. Când viteza vântului este scăzută, gradul de creștere este mare; în caz contrar, creșterea este minimă. Un termocuplu de pe contor afișează creșterea. Verificați curba de corecție folosind citirea contorului pentru a obține viteza curentă a vântului.
