Millised on tuule kiiruse ja suuna mõõtmise meetodid?
Tuule kiirus viitab kaugusele, mille jooksul tuul ajaühikus läbib; tuule jõud viitab tuule jõule, kui see puhub objektile. Tuule kiiruse hinded puuduvad, kuid tuuleenergia klassid on olemas ja tuulekiirus on tuuleenergia klasside jaotuse aluseks. Üldiselt võib öelda, et mida suurem on tuule kiirus ja kõrgem tuuletase, seda suurem on tuule hävitav jõud.
1. Miks peaksime rõhutama tuule kiiruse ja tuule tugevuse mõõtmist?
Tuule jõud ja tuule kiirus on meteoroloogilistes uuringutes olulised indeksid ning need on ka võtmeelemendid, millele inimesed tähelepanu pööravad. Sellel ei ole mitte ainult suur mõju inimeste igapäevastele tegevustele, vaid ka meteoroloogiliste uuringute, navigatsiooni ja muude tööde jaoks, mistõttu tuule kiiruse ja suuna eelnev mõõtmine soodustab erinevate tegevuste sujuvat arengut.
2. Millised on tuule kiiruse ja tuule suuna mõõtmise meetodid?
Vastavalt mõõtmispõhimõttele tutvustame järgmist tüüpi meetodeid: traditsiooniline mõõtmine, mehaaniline meetod, ultraheli meetod ja kalorimeetriline meetod.
traditsiooniline mõõtmine
1. Tuule suuna mõõtmine: kasutage tuulelippu
Tuuleliival oleva tuule suuna noole suund näitab, mis suunas tuul sel ajal puhub. Kui tuulelaba ja õhuvoolu suuna vahel on teatud nurk, tekitab õhuvool tuulelippu sabale survet. Selle suurus on võrdeline tuulelaba geomeetrilise kuju projektsiooniga õhuvoolu suuna vertikaaltasapinnale. Tuuleliiba peas on väike tuulepoolne ala ja sabatiival suur tuulepoolne ala. Sellest rõhkude erinevusest tekkiv tuulerõhk paneb tuuleliibi pöörlema ümber vertikaaltelje, kuni tuulelipp puutub kokku õhuvooluga. paralleelselt. Tuule suunda on lihtne jälgida tuulelipu ja fikseeritud põhiasimuti näidiku pooluse suhtelisest asendist.
2. Tuule kiiruse mõõtmine: kasutage anemomeetrit
Tuuleanduril on ristkülikukujuline tuulesurveplaat ja tuulesurveplaadi kõrvale on paigaldatud kaarekujuline raam ning raamil on pikad ja lühikesed hambad. Tuule surveplaadi poolt üles tõstetud pikkade ja lühikeste hammaste arv näitab tuule jõu suurust ja mida suurem on tuule jõud, seda suurem on tuule kiiruse tase.
mehaaniline tuulemõõtmine
Mehaaniline tuulemõõtmine, näiteks tuulemõõtja tuulemõõtmine, näeb välja nagu mehaaniline kell ja seda kasutatakse tavaliselt tuule mõõtmiseks šahtides. Esmalt tuleb hinnata tuule kiirust, seejärel tuulemõõdiku ja stopperi abil tuulemõõdiku ja stopperi osuti nulli viia ning seejärel seada tuulemõõdik tuulevoolu poole ja olema tuule suunaga risti. voolu. Kui tuulemõõdik on 30 sekundit tühikäigul töötanud, lülitage mõõtmise alustamiseks samaaegselt sisse tuulemõõturi lüliti ja stopper. Tuleb märkida, et tuule mõõtmine samal lõigul ei tohi olla väiksem kui 3 korda ja tuule mõõtmine peab tuule mõõtmise ajal kulgema sujuvalt. Näiteks tuule kiiruse ja suuna andur kasutab tüüpilist mehaanilist tuulemõõtmismeetodit, mis kasutab paremini tuuleenergiat ja toetab uue tuuleenergia tootmise tehnoloogia väljatöötamist.
Ultraheli kiiruse mõõtmine
Ultraheli tuulemõõtmise tööpõhimõte on kasutada ultraheli ajavahe meetodit tuule kiiruse ja suuna mõõtmiseks. Heli levimiskiiruse tõttu õhus kattub see tuulesuunalise õhuvoolu kiirusega. Kui ultrahelilaine liigub tuulega samas suunas, siis selle kiirus suureneb; vastupidi, kui ultrahelilaine liigub tuulele vastupidises suunas, siis selle kiirus aeglustub. Seetõttu võib fikseeritud tuvastamistingimustes õhus levivate ultrahelilainete kiirus vastata tuule kiiruse funktsioonile. Täpse tuule kiiruse ja tuule suuna saab arvutamise teel.
kalorimeetrilise põhimõtte mõõtmise meetod
Tüüpiline näide kalorimeetrilise põhimõtte kasutamisest tuule kiiruse mõõtmiseks on anemomeeter. Selle põhiprintsiip on asetada vedelikku õhuke metalltraat ja kuumutada traati läbi elektrivoolu, et muuta selle temperatuur vedeliku temperatuurist kõrgemaks. Seetõttu nimetatakse traadi tuule kiirust "hotline'iks". Kui vedelik voolab läbi traadi vertikaalsuunas, võtab see osa traadi soojusest ära ja vähendab traadi temperatuuri. Sundkonvektsiooniga soojusvahetuse teooria kohaselt on kuumjoonel kaotatud soojuse Q ja vedeliku kiiruse v vahel seos. Anemomeeter on seade, mis suudab mõõta madalaid tuulekiirusi. See koosneb kahest osast: kuumapallivarda sondist ja mõõteriistast. Sondil on nikroomtraadi mähisega klaasist pirn ja kaks pirni sisse keritud termopaari. Termopaari külm ühenduskoht on kinnitatud fosfor-pronksposti külge, mis on otse õhuvoolule avatud. Kui kütterõngast läbib teatud kogus voolu, tõuseb klaaspirni temperatuur. Suurenemise määr on seotud tuule kiirusega ja tõusu aste on suur, kui tuule kiirus on väike; vastasel juhul on tõusu aste väike. Tõusu suurust näidatakse arvestile termopaari abil. Elektriarvesti näidu järgi kontrolli kalibreerimiskõverat, et teada saada sel ajal tuule kiirus.
