Як виміряти швидкість і напрям вітру
Сила вітру – це сила, яка створюється, коли вітер дме на об’єкт, тоді як швидкість вітру відноситься до відстані вітру за одиницю часу. Рівень сили вітру та руйнівна сила зазвичай обернено пропорційні швидкості вітру.
1. Чому вимірювання швидкості та напрямку вітру є таким важливим?
Напрямок і швидкість вітру є двома ключовими маркерами метеорологічних досліджень. Люди приділяють велику увагу швидкості та напрямку вітру, оскільки вони мають значний вплив не лише на життя людей, але й на метеорологічні дослідження та інші заходи. Для плавного виконання різних завдань було б корисно заздалегідь виміряти напрямок і швидкість вітру.\
Які методи використовуються для визначення напрямку та швидкості вітру?
Його можна розділити на традиційне вимірювання, механічне вимірювання, ультразвукове вимірювання та калориметричне вимірювання на основі різних концепцій вимірювання.
стандартне вимірювання
1. Для вимірювання напрямку вітру використовуйте флюгер
Стрілка напрямку вітру на парі флюгерів показує, як зараз дме вітер. Повітряний потік створює певний тиск на хвіст лопатки, коли лопатка та напрямок повітряного потоку знаходяться під кутом. Його розмір пропорційний тому, як геометрія лопатки проектується на площину, перпендикулярну напрямку потоку повітря. Головна частина навітряної частини флюгера менша за хвіст. Лопатка обертатиметься вздовж своєї вертикальної осі у відповідь на тиск вітру, доки вона не стане паралельною потоку повітря. За розташуванням флюгера по відношенню до закріпленої основної несучої щогли легко визначити напрямок вітру.
2. Для вимірювання швидкості вітру використовуйте анемометр.
Анемометр має прямокутну вітропритискну пластину, а поруч з вітропритискною пластиною — дугоподібну рамку з довгим і коротким зубцями. Сила вітру представлена кількістю довгих і коротких зубів, піднятих пластиною тиску вітру. Рівень швидкості вітру зростає разом із силою вітру.
механічне вимірювання
Датчики напрямку вітру стрілкового типу та тричашкові датчики швидкості вітру є найпопулярнішими механічними датчиками швидкості та напрямку вітру. Наприклад, чутлива частина тричашкового датчика швидкості вітру складається з трьох або чотирьох порожніх конічних або напівсферичних чашок. Кронштейн у формі трикутної зірки або кронштейн у формі хреста повинен бути закріплений на вертикальному обертовому валу, увігнуті сторони порожніх чашок повинні бути розташовані в тому ж напрямку, а кронштейн поперечного плеча повинен бути закріплений під час встановлення. Використання датчиків швидкості та напрямку вітру може допомогти людям більш ефективно використовувати енергію вітру, що є перевагою для розвитку нових технологій виробництва енергії вітру.
Ультразвуковий метод вимірювання
Ультразвуковий датчик швидкості та напрямку вітру працює на основі вимірювання швидкості та напрямку вітру за допомогою ультразвукового методу різниці в часі. тому що швидкість повітря в напрямку вітру буде накладатися на швидкість звуку в повітрі. Швидкість гаджета зростатиме, коли ультразвукова хвиля рухається в тому ж напрямку, що й вітер, і зменшуватиметься, коли ультразвукова хвиля рухається у протилежному напрямку від вітру. У результаті розрахунки можуть бути використані для визначення точної швидкості та напрямку вітру за ідентичних умов виявлення.
Калориметрія
Анемометр — це звичайний прилад для визначення швидкості вітру за допомогою калориметричної концепції. Його метод вимірювання полягає в тому, що тонкий металевий дріт вставляють у рідину та нагрівають її електричним струмом, доки її температура не перевищить температуру рідини. Через це для опису дротяних анемометрів використовується термін «гарячі дроти». Частина тепла відводиться від дроту і його температура знижується, коли рідина проходить через дріт вертикально. Пристрій, який може вимірювати швидкість світлового вітру, – це анемометр. Холодний спай термопари піддається впливу потоку газу та прикріплюється до мідної опори з люмінофору. Температура скляної колби буде зростати щоразу, коли струм протікає через нагрівальне кільце, і швидкість підвищення залежить від швидкості вітру. Коли швидкість вітру низька, ступінь підйому висока; в іншому випадку збільшення мінімальне. Термопара на лічильнику показує підвищення. Перевірте коригувальну криву за показаннями лічильника, щоб отримати поточну швидкість вітру.
