Milyen módszerekkel mérhető a szél sebessége és iránya?
A szél sebessége azt a távolságot jelenti, amelyet a szél egységnyi idő alatt megtesz; A szélerő a szél erejét jelenti, amikor az tárgyra fúj. A szélsebességnek nincsenek fokozatai, de a szélenergiának vannak fokozatai, és a szélerősség a szélenergia fokozatok felosztásának alapja. Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb a szél sebessége és minél magasabb a szél szintje, annál nagyobb a szél pusztító ereje.
1. Miért kell hangsúlyozni a szélsebesség és a szélerő mérését?
A szélerősség és a szélsebesség a meteorológiai kutatások fontos mutatói, és ezek a kulcselemek, amelyekre az emberek odafigyelnek. Nemcsak az emberek napi tevékenységére van nagy hatással, hanem a meteorológiai kutatások, a navigáció és egyéb munkák szempontjából is nagy jelentősége van, így a szél sebességének és irányának előzetes mérése kedvez a különböző tevékenységek gördülékeny fejlesztésének.
2. Milyen módszerekkel mérik a szél sebességét és irányát?
A mérési elv szerint a következő módszertípusokat mutatjuk be: hagyományos mérés, mechanikai módszer, ultrahangos módszer és kalorimetriás módszer.
hagyományos mérés
1. Szélirány mérés: használjon széllapátot
A széllapáton lévő szélirány nyíl iránya jelzi, hogy az adott időpontban melyik irányból fúj a szél. Ha egy bizonyos szög van a széllapát és a légáramlás iránya között, a légáramlás nyomást gyakorol a széllapát farkára. Mérete arányos a széllapát geometriai alakjának a légáramlási irány függőleges síkjára vetületével. A széllapát fejének kis szél felőli területe, a farokszárnyának pedig nagy szél felőli területe van. Az e nyomáskülönbség által generált szélnyomás hatására a széllapát a függőleges tengely körül forog, amíg a széllapát érintkezésbe nem kerül a légárammal. párhuzamos. A szélirány könnyen megfigyelhető a széllapát és a rögzített fő azimut jelző pólus relatív helyzetéből.
2. Szélsebesség mérés: használjon szélmérőt
A szélérzékelőn egy téglalap alakú szélnyomó lemez található, a szélnyomó lemez mellé pedig egy ív alakú keret van felszerelve, a kereten pedig hosszú és rövid fogak találhatók. A szélnyomólemez által emelt hosszú és rövid fogak száma jelzi a szélerő nagyságát, és minél nagyobb a szélerő, annál nagyobb a szélsebesség szintje.
mechanikus szélmérés
A mechanikus szélmérés, például a szélmérővel végzett szélmérés, úgy néz ki, mint egy mechanikus óra, és általában a szél mérésére használják az aknákban. Először meg kell becsülni a szél sebességét, majd a szélmérővel és a stopperrel nullára kell állítani a szélmérő és a stopper mutatóját, majd a szélmérőt a szél irányára fordítva és a szél irányára merőlegesen kell állítani. folyam. Miután a szélmérő 30 másodpercig üresjáratban van, kapcsolja be egyszerre a szélmérő kapcsolóját és a stoppert a mérés elindításához. Figyelembe kell venni, hogy a szélmérés ugyanazon a szakaszon nem lehet kevesebb, mint 3-szor, és a szélmérésnek zökkenőmentesen kell lezajlania a szélmérés során. Például a szélsebesség- és -irányérzékelő egy tipikus mechanikus szélmérési módszert alkalmaz, amely jobban hasznosítja a szélenergiát, és támogatja az új energia-szélenergia-termelési technológia fejlesztését.
Ultrahangos sebességmérő
Az ultrahangos szélmérés működési elve az ultrahangos időkülönbség módszer alkalmazása a szél sebességének és irányának mérésére. A levegőben a hang terjedési sebessége miatt a szél irányában fellép a légáramlás sebességével. Ha az ultrahanghullám a széllel azonos irányba halad, sebessége megnő; fordítva, ha az ultrahanghullám a széllel ellentétes irányba halad, sebessége lelassul. Ezért rögzített érzékelési feltételek mellett a levegőben terjedő ultrahanghullámok sebessége megfelelhet a szélsebesség függvénynek. A pontos szélsebesség és szélirány számítással érhető el.
kalorimetriás elvű mérési módszer
A szélsebesség mérésére szolgáló kalorimetriás elv egy tipikus példája a szélmérő. Alapelve, hogy egy vékony fémhuzalt helyeznek a folyadékba, és elektromos árammal hevítik, hogy a hőmérséklete magasabb legyen, mint a folyadék hőmérséklete. Ezért a vezeték szélsebességét "Hotline"-nek nevezik. Amikor a folyadék függőleges irányban átfolyik a vezetéken, elveszi a huzal hőjének egy részét, és csökkenti a huzal hőmérsékletét. A kényszerkonvekciós hőcsere elmélete szerint összefüggés van a forró vezeték által elvesztett Q hő és a folyadék v sebessége között. Az anemométer alacsony szélsebesség mérésére alkalmas műszer. Két részből áll: egy hot-ball rúd szondából és egy mérőműszerből. A szondának van egy nikróm huzaltekercses üvegburája és két hőelem, amely az izzó belsejében van feltekerve. A hőelem hideg csomópontja egy foszfor-bronz oszlophoz van rögzítve, amely közvetlenül a légáramnak van kitéve. Amikor bizonyos mennyiségű áram áthalad a fűtőgyűrűn, az üvegkörte hőmérséklete megemelkedik. A növekedés mértéke összefügg a szélsebességgel, és a növekedés mértéke nagy, ha a szél sebessége kicsi; egyébként a növekedés mértéke kicsi. Az emelkedés mértékét a mérő egy hőelem segítségével jelzi. A villanyóra leolvasása alapján ellenőrizze a kalibrációs görbét, hogy megtudja az akkori szélsebességet.
