Mai multe metode de măsurare a vitezei și direcției vântului
Viteza vântului se referă la distanța pe care o parcurge vântul în unitatea de timp; forța vântului se referă la forța vântului atunci când suflă asupra obiectului. Nu există note pentru viteza vântului, dar există note pentru puterea eoliană, iar viteza vântului este baza pentru împărțirea gradelor de energie eoliană. În general, cu cât viteza vântului este mai mare și cu cât nivelul vântului este mai mare, cu atât puterea distructivă a vântului este mai mare.
1. De ce ar trebui să punem accent pe măsurarea vitezei și a forței vântului?
Forța și viteza vântului sunt indici importanți în cercetarea meteorologică și sunt, de asemenea, elementele cheie cărora oamenii le acordă atenție. Nu numai că are un impact mare asupra activităților zilnice ale oamenilor, dar are și o mare importanță pentru cercetarea meteorologică, navigație și alte activități, astfel încât măsurarea în avans a vitezei și direcției vântului este favorabilă desfășurării fără probleme a diferitelor activități.
2. Care sunt metodele de măsurare a vitezei și direcției vântului?
Conform principiului de măsurare, vom introduce următoarele tipuri de metode: măsurare tradițională, metoda mecanică, metoda ultrasonică și metoda calorimetrică.
măsurare tradițională
1. Măsurarea direcției vântului: utilizați paleta
Direcția săgeții de direcție a vântului de pe paleta de vânt indică direcția în care bate vântul în acel moment. Când există un anumit unghi între paleta de vânt și direcția fluxului de aer, fluxul de aer va genera o presiune pe coada paletei. Dimensiunea sa este proporțională cu proiecția formei geometrice a girouiței pe planul vertical al direcției fluxului de aer. Capul paletei are o zonă mică de vânt, iar aripa de coadă are o zonă mare de vânt. Presiunea vântului generată de această diferență de presiune face ca paleta să se rotească în jurul axei verticale până când paleta este în contact cu fluxul de aer. paralel. Direcția vântului poate fi observată cu ușurință din poziția relativă dintre girouța și stâlpul indicator principal de azimut.
2. Măsurarea vitezei vântului: utilizați un anemometru
Există o placă dreptunghiulară de presiune a vântului pe detectorul de vânt și un cadru în formă de arc este instalat lângă placa de presiune a vântului și există dinți lungi și scurti pe cadru. Numărul de dinți lungi și scurti ridicați de placa de presiune a vântului indică magnitudinea forței vântului și, cu cât forța vântului este mai mare, cu atât nivelul vitezei vântului este mai mare.
măsurarea mecanică a vântului
Măsurarea mecanică a vântului, cum ar fi măsurarea vântului cu contorul de vânt, arată ca un ceas mecanic și este, în general, folosită pentru a măsura vântul în puțuri. Este necesar să estimați mai întâi viteza vântului, apoi să utilizați indicatorul de vânt și cronometrul pentru a reseta indicatorul indicatorului de vânt și al cronometrului la zero, apoi faceți indicatorul de vânt în fața fluxului vântului și să fie perpendicular pe direcția vântului. curgere. După ce indicatorul de vânt a rămas în gol timp de 30 de secunde, porniți comutatorul indicatorului de vânt și cronometrul în același timp pentru a începe măsurarea. Trebuie remarcat faptul că măsurarea vântului în aceeași secțiune nu trebuie să fie mai mică de 3 ori, iar măsurarea vântului se va desfășura fără probleme în timpul procesului de măsurare a vântului. De exemplu, senzorul de viteză și direcție a vântului adoptă o metodă mecanică tipică de măsurare a vântului, care folosește mai bine energia eoliană și sprijină dezvoltarea unei noi tehnologii de generare a energiei eoliene.
Velocimetrie cu ultrasunete
Principiul de lucru al măsurării cu ultrasunete a vântului este de a utiliza metoda ultrasonică a diferenței de timp pentru a realiza măsurarea vitezei și direcției vântului. Datorită vitezei de propagare a sunetului în aer, acesta se va suprapune cu viteza fluxului de aer în direcția vântului. Dacă unda ultrasonică se deplasează în aceeași direcție cu vântul, viteza acesteia va crește; invers, dacă unda ultrasonică se deplasează în direcția opusă vântului, viteza acesteia va încetini. Prin urmare, în condiții fixe de detectare, viteza undelor ultrasonice care se propagă în aer poate corespunde funcției de viteză a vântului. Viteza și direcția vântului precise pot fi obținute prin calcul.
metoda de măsurare a principiului calorimetric
Un exemplu tipic de utilizare a principiului calorimetric pentru a măsura viteza vântului este anemometrul. Principiul său de bază este plasarea unui fir subțire de metal în fluid și încălzirea firului printr-un curent electric pentru a-și face temperatura mai mare decât temperatura fluidului. Prin urmare, viteza vântului a firului este denumită „Hotline”. Când fluidul curge prin sârmă în direcția verticală, va elimina o parte din căldura sârmei și va reduce temperatura firului. Conform teoriei schimbului de căldură prin convecție forțată, există o relație între căldura Q pierdută de linia fierbinte și viteza v a fluidului. Anemometrul este un instrument capabil să măsoare viteze scăzute ale vântului. Este format din două părți: o sondă cu tijă cu bile fierbinte și un instrument de măsurare. Sonda are un bec de sticlă cu o bobină de sârmă nicrom și două termocupluri înfășurate în interiorul becului. Joncțiunea rece a termocuplului este atașată la un stâlp din bronz fosfor expus direct fluxului de aer. Când o anumită cantitate de curent trece prin inelul de încălzire, temperatura becului de sticlă crește. Gradul de creștere este legat de viteza vântului, iar gradul de creștere este mare atunci când viteza vântului este mică; în caz contrar, gradul de creștere este mic. Mărimea creșterii este indicată pe contor cu ajutorul unui termocuplu. Conform citirii contorului electric, verificați curba de calibrare pentru a afla viteza vântului la acel moment.
