Какими методами измеряют скорость и направление ветра?
Скорость ветра относится к расстоянию, которое ветер проходит в единицу времени; Сила ветра относится к силе ветра, когда он дует на объект. Классов по скорости ветра нет, но есть классы по ветровой энергии, и скорость ветра является основой для деления классов ветровой энергии. Вообще говоря, чем больше скорость ветра и чем выше уровень ветра, тем больше разрушительная сила ветра.
1. Почему мы должны уделять особое внимание измерению скорости и силы ветра?
Сила и скорость ветра являются важными показателями в метеорологических исследованиях, а также ключевыми элементами, на которые люди обращают внимание. Он не только оказывает большое влияние на повседневную деятельность людей, но также имеет большое значение для метеорологических исследований, навигации и других работ, поэтому заблаговременное измерение скорости и направления ветра способствует плавному развитию различных видов деятельности.
2. Какие существуют методы измерения скорости и направления ветра?
В соответствии с принципом измерения мы представим следующие типы методов: традиционное измерение, механический метод, ультразвуковой метод и калориметрический метод.
традиционное измерение
1. Измерение направления ветра: используйте флюгер
Направление стрелки направления ветра на флюгере указывает, в каком направлении дует ветер в данный момент. Когда существует определенный угол между флюгером и направлением воздушного потока, воздушный поток будет создавать давление на хвостовую часть флюгера. Его размер пропорционален проекции геометрической формы флюгера на вертикальную плоскость направления воздушного потока. Головка флюгера имеет небольшую наветренную площадь, а хвостовое крыло имеет большую наветренную площадь. Давление ветра, создаваемое этой разницей давлений, заставляет флюгер вращаться вокруг вертикальной оси до тех пор, пока флюгер не соприкоснется с воздушным потоком. параллельно. Направление ветра можно легко наблюдать по относительному положению флюгера и неподвижной основной вехи, указывающей азимут.
2. Измерение скорости ветра: используйте анемометр.
На датчике ветра имеется прямоугольная нажимная пластина ветра, а рядом с нажимной пластиной ветра установлена дугообразная рама, на раме имеются длинные и короткие зубья. Количество длинных и коротких зубьев, поднятых нажимной пластиной ветра, указывает на величину силы ветра, и чем больше сила ветра, тем выше уровень скорости ветра.
механическое измерение ветра
Механическое измерение ветра, такое как измерение ветра с помощью анемометра, выглядит как механические часы и обычно используется для измерения ветра в валах. Сначала необходимо оценить скорость ветра, затем с помощью анемометра и секундомера сбросить стрелку анемометра и секундомера на ноль, а затем настроить анемометр лицом к потоку ветра и перпендикулярно направлению ветра. поток. После того, как анемометр не работает в течение 30 секунд, включите переключатель анемометра и секундомер одновременно, чтобы начать измерение. Следует отметить, что измерение ветра на одном и том же участке должно производиться не менее 3 раз, а измерение ветра должно проходить бесперебойно в процессе измерения ветра. Например, датчик скорости и направления ветра использует типичный механический метод измерения ветра, который позволяет лучше использовать энергию ветра и поддерживает разработку новой технологии производства энергии ветра.
Ультразвуковая велосиметрия
Принцип работы ультразвукового измерения ветра заключается в использовании метода ультразвуковой разницы во времени для измерения скорости и направления ветра. Из-за скорости распространения звука в воздухе она будет накладываться на скорость воздушного потока в направлении ветра. Если ультразвуковая волна будет двигаться в том же направлении, что и ветер, ее скорость увеличится; и наоборот, если ультразвуковая волна движется в направлении, противоположном ветру, ее скорость уменьшится. Поэтому при фиксированных условиях обнаружения скорость ультразвуковых волн, распространяющихся в воздухе, может соответствовать функции скорости ветра. Точную скорость и направление ветра можно получить путем расчета.
калориметрический метод измерения
Типичным примером использования калориметрического принципа для измерения скорости ветра является анемометр. Его основной принцип заключается в том, чтобы поместить в жидкость тонкую металлическую проволоку и нагреть ее с помощью электрического тока, чтобы сделать ее температуру выше температуры жидкости. Поэтому скорость ветра провода именуется «Горячей линией». Когда жидкость течет по проволоке в вертикальном направлении, она забирает часть тепла проволоки и снижает температуру проволоки. Согласно теории теплообмена с вынужденной конвекцией, существует зависимость между теплотой Q, теряемой горячей линией, и скоростью v жидкости. Анемометр — прибор, способный измерять скорость ветра при малых скоростях. Он состоит из двух частей: стержневого зонда с горячим шариком и измерительного прибора. Зонд имеет стеклянную колбу со спиралью из нихромовой проволоки и две термопары, намотанные внутри колбы. Холодный спай термопары крепится к стойке из фосфористой бронзы, подвергаемой прямому воздействию воздушного потока. Когда через нагревательное кольцо проходит определенное количество тока, температура стеклянной колбы повышается. Степень увеличения связана со скоростью ветра, и степень увеличения велика, когда скорость ветра мала; в противном случае степень увеличения невелика. Величина подъема указывается на измерителе с помощью термопары. По показаниям электросчетчика проверьте калибровочную кривую, чтобы узнать скорость ветра в это время.
