Diversos mètodes per mesurar la velocitat i la direcció del vent
La velocitat del vent fa referència a la distància que el vent flueix en unitat de temps; La força del vent fa referència a la força del vent quan bufa sobre l'objecte. No hi ha graus per a la velocitat del vent, però sí per a l'energia eòlica, i la velocitat del vent és la base per a la divisió dels graus de l'energia eòlica. En termes generals, com més gran sigui la velocitat del vent i com més alt sigui el nivell del vent, més gran serà el poder destructiu del vent.
1. Per què hem de posar èmfasi en la mesura de la velocitat i la força del vent?
La força del vent i la velocitat del vent són índexs importants en la investigació meteorològica, i també són els elements clau als quals la gent presta atenció. No només té un gran impacte en les activitats diàries de les persones, sinó que també té una gran importància per a la investigació meteorològica, la navegació i altres treballs, de manera que mesurar la velocitat i la direcció del vent amb antelació afavoreix el bon desenvolupament de diverses activitats.
2. Quins són els mètodes per mesurar la velocitat i la direcció del vent?
Segons el principi de mesura, introduirem els següents tipus de mètodes: mesura tradicional, mètode mecànic, mètode ultrasònic i mètode calorimètric.
mesura tradicional
1. Mesura de la direcció del vent: utilitzeu veleta
La direcció de la fletxa de direcció del vent a la veleta indica quina direcció està bufant el vent en aquell moment. Quan hi ha un cert angle entre la veleta i la direcció del flux d'aire, el flux d'aire generarà una pressió a la cua de la veleta. La seva mida és proporcional a la projecció de la forma geomètrica de la veleta sobre el pla vertical de la direcció del flux d'aire. El cap de la veleta té una petita àrea de barlovento i l'ala de la cua té una gran àrea de barlovento. La pressió del vent generada per aquesta diferència de pressió fa que la veleta giri al voltant de l'eix vertical fins que la veleta estigui en contacte amb el flux d'aire. paral·lel. La direcció del vent es pot observar fàcilment des de la posició relativa entre la veleta i el pal indicador d'azimut principal fix.
2. Mesura de la velocitat del vent: utilitza un anemòmetre
Hi ha una placa de pressió de vent rectangular al detector de vent, i un marc en forma d'arc s'instal·la al costat de la placa de pressió del vent, i hi ha dents llargues i curtes al marc. El nombre de dents llargues i curtes elevades per la placa de pressió del vent indica la magnitud de la força del vent, i com més gran sigui la força del vent, més gran serà el nivell de velocitat del vent.
mesura mecànica del vent
La mesura mecànica del vent, com ara la mesura del vent del comptador de vent, sembla un rellotge mecànic i, generalment, s'utilitza per mesurar el vent als eixos. Cal estimar primer la velocitat del vent, després fer servir el indicador de vent i el cronòmetre per restablir el punter del indicador de vent i el cronòmetre a zero i, a continuació, fer que el indicador de vent estigui orientat al flux del vent i sigui perpendicular a la direcció del vent. fluir. Després que l'indicador de vent estigui inactiu durant 30 segons, engegueu l'interruptor de l'indicador de vent i el cronòmetre alhora per iniciar la mesura. Cal tenir en compte que la mesura del vent a la mateixa secció no ha de ser inferior a 3 vegades, i la mesura del vent s'ha de fer sense problemes durant el procés de mesurament del vent. Per exemple, el sensor de velocitat i direcció del vent adopta un mètode mecànic típic de mesura del vent, que fa un millor ús de l'energia eòlica i dóna suport al desenvolupament de noves tecnologies de generació d'energia eòlica.
Velocimetria ultrasònica
El principi de funcionament de la mesura del vent per ultrasons és utilitzar el mètode de diferència de temps ultrasònic per mesurar la velocitat i la direcció del vent. A causa de la velocitat de propagació del so a l'aire, es superposarà amb la velocitat del flux d'aire en la direcció del vent. Si l'ona ultrasònica viatja en la mateixa direcció que el vent, la seva velocitat augmentarà; per contra, si l'ona ultrasònica viatja en sentit contrari al vent, la seva velocitat disminuirà. Per tant, en condicions de detecció fixes, la velocitat de les ones ultrasòniques que es propaguen a l'aire pot correspondre a la funció de velocitat del vent. La velocitat i la direcció del vent es poden obtenir mitjançant el càlcul.
Mètode de mesura del principi calorimètric
Un exemple típic d'ús del principi calorimètric per mesurar la velocitat del vent és l'anemòmetre. El seu principi bàsic és col·locar un fil metàl·lic prim al fluid i escalfar el cable mitjançant un corrent elèctric per fer que la seva temperatura sigui superior a la temperatura del fluid. Per tant, la velocitat del vent del cable s'anomena "Línia directa". Quan el fluid flueix pel cable en direcció vertical, traurà part de la calor del cable i reduirà la temperatura del cable. Segons la teoria de l'intercanvi de calor per convecció forçada, hi ha una relació entre la calor Q perduda per la línia calenta i la velocitat v del fluid. L'anemòmetre és un instrument capaç de mesurar les baixes velocitats del vent. Consta de dues parts: una sonda de bola calenta i un instrument de mesura. La sonda té una bombeta de vidre amb una bobina de filferro de nicrom i dos termoparells enrotllats dins de la bombeta. La unió freda del termopar està connectada a un pal de bronze fòsfor exposat directament al flux d'aire. Quan una certa quantitat de corrent passa per l'anell de calefacció, la temperatura de la bombeta de vidre augmenta. El grau d'augment està relacionat amb la velocitat del vent, i el grau d'augment és gran quan la velocitat del vent és petita; en cas contrari, el grau d'augment és petit. La magnitud de la pujada s'indica al comptador mitjançant un termopar. Segons la lectura del comptador elèctric, comproveu la corba de calibratge per conèixer la velocitat del vent en aquest moment.
