Hverjar eru aðferðir til að mæla vindhraða og stefnu?
Vindhraði vísar til vegalengdarinnar sem vindurinn streymir á tímaeiningu; Vindkraftur vísar til krafts vindsins þegar hann blæs á hlutinn. Engar einkunnir eru fyrir vindhraða, en það eru einkunnir fyrir vindorku og vindhraði er grundvöllur skiptingu vindorkueinkunna. Almennt talað, því meiri vindhraði og meiri vindstig, því meiri eyðileggingarmáttur vindsins.
1. Hvers vegna ættum við að leggja áherslu á mælingar á vindhraða og vindstyrk?
Vindstyrkur og vindhraði eru mikilvægar mælikvarðar í veðurfræðirannsóknum og þau eru líka lykilatriðin sem fólk gefur gaum. Það hefur ekki aðeins mikil áhrif á daglegar athafnir fólks, heldur hefur það einnig mikla þýðingu fyrir veðurrannsóknir, siglingar og aðra vinnu, þannig að mæling vindhraða og vindstefnu fyrirfram er til þess fallin að þróast vel í ýmiss konar starfsemi.
2. Hverjar eru aðferðir til að mæla vindhraða og vindstefnu?
Samkvæmt mælingarreglunni munum við kynna eftirfarandi gerðir af aðferðum: hefðbundnar mælingar, vélrænni aðferð, úthljóðsaðferð og hitaeiningaaðferð.
hefðbundnar mælingar
1. Mæling vindáttar: notaðu vindhlíf
Stefna vindáttarörin á vindsveifla gefur til kynna í hvaða átt vindurinn blæs á þeim tíma. Þegar ákveðið horn er á milli vindstrengsins og stefnu loftflæðisins mun loftflæðið mynda þrýsting á hala vindstrengsins. Stærð hans er í réttu hlutfalli við vörpun á rúmfræðilegri lögun vindstrengsins á lóðréttu plani loftflæðisstefnunnar. Vindflautahausinn er með lítið vindsvæði og skottvængurinn er með stórt vindflöt. Vindþrýstingurinn sem myndast af þessum þrýstingsmun gerir vindstrenginn snýst um lóðrétta ásinn þar til vindsveiflan er í snertingu við loftflæðið. samhliða. Auðvelt er að fylgjast með vindáttinni frá hlutfallslegri stöðu milli vindsveifla og fasta aðal azimut-vísunarstöngina.
2. Vindhraðamæling: notaðu vindmæla
Það er rétthyrnd vindþrýstingsplata á vindskynjaranum og bogalaga rammi er settur upp við hlið vindþrýstingsplötunnar og það eru langar og stuttar tennur á grindinni. Fjöldi langra og stuttra tanna sem vindþrýstiplatan lyftir upp gefur til kynna umfang vindkraftsins og eftir því sem vindstyrkurinn er meiri, því hærra er vindhraðastigið.
vélræn vindmæling
Vélræn vindmæling, eins og vindmæling vindmæla, lítur út eins og vélrænt úr og er almennt notað til að mæla vindinn í stokkum. Nauðsynlegt er að áætla vindhraða fyrst, nota síðan vindmælinn og skeiðklukkuna til að núllstilla bendilinn á vindmælinum og skeiðklukkunni og láta vindmælirinn snúa að vindflæðinu og vera hornrétt á vindstefnuna flæði. Eftir að vindmælirinn hefur verið óvirkur í 30 sekúndur skaltu kveikja á rofanum á vindmælinum og skeiðklukkunni á sama tíma til að hefja mælinguna. Það skal tekið fram að vindmæling á sama kafla skal ekki vera færri en 3 sinnum og vindmælingin skal ganga vel á meðan vindmæling fer fram. Til dæmis notar vindhraða- og stefnuskynjarinn dæmigerða vélræna vindmælingaraðferð, sem nýtir vindorku betur og styður þróun nýrrar orkuvindorkuframleiðslutækni.
Ultrasonic hraðamæling
Vinnureglan við ultrasonic vindmælingu er að nota ultrasonic tímamismunaaðferðina til að átta sig á mælingu á vindhraða og stefnu. Vegna útbreiðsluhraða hljóðs í loftinu mun það leggjast ofan á loftflæðishraða í vindátt. Ef úthljóðsbylgjan fer í sömu átt og vindurinn mun hraði hennar aukast; öfugt, ef úthljóðsbylgjan fer í gagnstæða átt við vindinn mun hraðinn hægja á henni. Þess vegna, við fastar uppgötvunaraðstæður, getur hraði úthljóðsbylgna sem breiða út í loftinu samsvarað vindhraðaaðgerðinni. Nákvæman vindhraða og vindátt er hægt að fá með útreikningum.
mæliaðferð á hitaeiningareglunni
Dæmigert dæmi um að nota hitaeiningaregluna til að mæla vindhraða er vindmælirinn. Grundvallarreglan þess er að setja þunnan málmvír í vökvann og hita vírinn í gegnum rafstraum til að gera hitastig hans hærra en hitastig vökvans. Þess vegna er vindhraði vírsins kallaður „Hotline“. Þegar vökvinn rennur í gegnum vírinn í lóðrétta átt mun það taka frá hluta af hita vírsins og lækka hitastig vírsins. Samkvæmt kenningunni um þvinguð varmaskipti er samband á milli hita Q sem tapast af heitu línunni og hraða v vökvans. Vindmælirinn er tæki sem getur mælt lágan vindhraða. Það samanstendur af tveimur hlutum: heitkúlustangarnema og mælitæki. Neminn er með glerperu með nichrome vírspólu og tveimur hitaeiningum vafið inni í perunni. Kaldamót hitaeiningarinnar er fest við fosfórbronspóst sem verður beint fyrir loftflæðinu. Þegar ákveðinn straumur fer í gegnum hitunarhringinn hækkar hitastig glerperunnar. Hækkunin tengist vindhraðanum og aukningin er mikil þegar vindhraðinn er lítill; annars er hækkunin lítil. Stærð hækkunarinnar er sýnd á mælinum með hitaeiningu. Samkvæmt lestri rafmagnsmælisins skaltu athuga kvörðunarferilinn til að finna út vindhraða á þeim tíma.
