Hogyan mérjük a szél sebességét és irányát
A szélerő az az erő, amely akkor keletkezik, amikor a szél egy tárgyra fúj, míg a szélsebesség a széláram egységnyi idő alatti távolságára vonatkozik. A szélerő és a pusztító erő szintje jellemzően fordítottan korrelál a szél sebességével.
1. Miért olyan fontos a szél sebességének és irányának mérése?
A szél iránya és sebessége a meteorológiai kutatás két döntő mutatója. Az emberek nagy figyelmet fordítanak a szél sebességére és irányára, hiszen ezek nemcsak az emberek életére, hanem a meteorológiai kutatásokra és egyéb törekvésekre is jelentős hatással vannak. A különböző feladatok zökkenőmentes előrehaladása érdekében célszerű lenne előre megmérni a szél irányát és sebességét.\
Milyen technikákat használnak a szél irányának és sebességének mérésére?
Különböző mérési koncepciók alapján szétválasztható hagyományos mérésre, mechanikai mérésre, ultrahangos mérésre és kalorimetriás mérésre.
szabványos mérés
1. A szélirány méréséhez használjon széllapátot
A széllapát-pár szélirányának nyila mutatja a szél aktuális fújásának módját. A légáramlás meghatározott mértékű nyomást gyakorol a lapát farkára, amikor a lapát és a légáramlás iránya szöget zár be. Mérete arányos azzal, hogy a lapát geometriája hogyan vetül a légáramlás irányára merőleges síkra. A lapát szél felőli részének feje kisebb, mint a farka. A lapát függőleges tengelye mentén forog a szélnyomás hatására, amíg párhuzamos nem lesz a légárammal. A széllapátnak a rögzített fő csapágyoszlophoz viszonyított helyzetéből egyszerűen meghatározható a szél iránya.
2. A szélsebesség méréséhez használjon szélmérőt.
Az anemométer téglalap alakú szélnyomó lappal rendelkezik, a szélnyomó lemez mellett pedig egy ív alakú keret található, hosszú és rövid fogakkal. A szélerőt a szélnyomó lemez által emelt hosszú és rövid fogak száma jelenti. A szélsebesség szintje a szél erejével növekszik.
mechanikai mérés
A nyíl típusú szélirány-érzékelők és a három csésze szélsebesség-érzékelők a legnépszerűbb mechanikus szélsebesség- és -irányérzékelők. Például a három csésze szélsebesség-érzékelő érzékelő része három vagy négy üres kúpos vagy félgömb alakú csészéből áll. A háromágú csillagtartót vagy a kereszt alakú konzolt függőleges forgó tengelyre kell rögzíteni, az üres poharak homorú oldalait azonos irányba kell elhelyezni, a keresztkaros tartót pedig rögzíteni kell a szerelés során. A szélsebesség- és irányérzékelők használata elősegítheti a szélenergia hatékonyabb felhasználását, ami előnyös az új szélenergia-termelési technológia fejlődése szempontjából.
Ultrahangos mérési módszer
Az ultrahangos szélsebesség és -irány érzékelő a szél sebességének és irányának mérése alapján működik ultrahangos időkülönbség módszerrel. mert a légsebesség a szél irányában a levegőben lévő hangsebességre ráépül. A modul sebessége nő, ha az ultrahang hullám a széllel azonos irányba mozog, míg csökken, ha az ultrahang hullám a széllel ellentétes irányba mozog. Ennek eredményeként számítások segítségével meghatározható a pontos szélsebesség és szélirány azonos észlelési feltételek mellett.
Kalorimetria
Az anemométer egy elterjedt eszköz a szélsebesség meghatározására a kalorimetriás elv alapján. Mérési módszere, hogy vékony fémhuzalt helyeznek a folyadékba, és elektromos árammal hevítik, amíg a hőmérséklete meg nem haladja a folyadék hőmérsékletét. A "forró vezetékek" kifejezést ezért használják a vezetékes szélmérők leírására. A hő egy része kikerül a huzalból, és a hőmérséklete csökken, amikor a folyadék függőlegesen áthalad a huzalon. Az enyhe szélsebességet mérni képes eszköz a szélmérő. A hőelem hideg csomópontja ki van téve a gázáramnak, és egy foszforból készült rézoszlophoz van rögzítve. Az üvegkörte hőmérséklete minden alkalommal megemelkedik, amikor áram folyik át a fűtőgyűrűn, és az emelkedés mértéke a szél sebességétől függ. Ha a szél sebessége alacsony, az emelkedés mértéke magas; egyébként a növekedés minimális. A mérőn lévő hőelem mutatja az emelkedést. Ellenőrizze a korrekciós görbét a mérőállás segítségével, hogy megkapja az aktuális szélsebességet.
