Beberapa Kaedah Mengukur Kelajuan dan Arah Angin
Kelajuan angin merujuk kepada jarak aliran angin dalam masa unit; daya angin merujuk kepada daya angin apabila ia bertiup ke atas objek. Tiada gred untuk kelajuan angin, tetapi terdapat gred untuk kuasa angin, dan kelajuan angin adalah asas untuk pembahagian gred kuasa angin. Secara umumnya, semakin besar kelajuan angin dan semakin tinggi paras angin, semakin besar kuasa pemusnah angin.
1. Mengapakah kita perlu menekankan pengukuran kelajuan angin dan daya angin?
Daya angin dan kelajuan angin adalah indeks penting dalam penyelidikan meteorologi, dan ia juga merupakan elemen utama yang diberi perhatian oleh orang ramai. Ia bukan sahaja memberi impak yang besar kepada aktiviti harian manusia, tetapi juga mempunyai kepentingan yang besar untuk penyelidikan meteorologi, pelayaran dan kerja-kerja lain, jadi mengukur kelajuan dan arah angin lebih awal adalah kondusif untuk kelancaran pembangunan pelbagai aktiviti.
2. Apakah kaedah untuk mengukur kelajuan angin dan arah angin?
Menurut prinsip pengukuran, kami akan memperkenalkan jenis kaedah berikut: pengukuran tradisional, kaedah mekanikal, kaedah ultrasonik, dan kaedah kalorimetrik.
pengukuran tradisional
1. Pengukuran arah angin: gunakan baling angin
Arah anak panah arah angin pada baling angin menunjukkan arah mana angin bertiup pada masa itu. Apabila terdapat sudut tertentu antara mata angin dan arah aliran udara, aliran udara akan menghasilkan tekanan pada ekor mata angin. Saiznya adalah berkadar dengan unjuran bentuk geometri ram angin pada satah menegak arah aliran udara. Kepala baling angin mempunyai kawasan angin yang kecil dan sayap ekor mempunyai kawasan angin yang besar. Tekanan angin yang dijana oleh perbezaan tekanan ini menjadikan ram angin berputar mengelilingi paksi menegak sehingga ram angin bersentuhan dengan aliran udara. selari. Arah angin boleh diperhatikan dengan mudah dari kedudukan relatif antara ram angin dan kutub penunjuk azimut utama tetap.
2. Pengukuran kelajuan angin: gunakan anemometer
Terdapat plat tekanan angin segi empat tepat pada pengesan angin, dan bingkai berbentuk arka dipasang di sebelah plat tekanan angin, dan terdapat gigi panjang dan pendek pada bingkai. Bilangan gigi panjang dan pendek yang dibangkitkan oleh plat tekanan angin menunjukkan magnitud daya angin, dan semakin besar daya angin, semakin tinggi tahap kelajuan angin.
pengukuran angin mekanikal
Pengukuran angin mekanikal, seperti pengukuran angin meter angin, kelihatan seperti jam tangan mekanikal, dan biasanya digunakan untuk mengukur angin dalam aci. Adalah perlu untuk menganggarkan kelajuan angin terlebih dahulu, kemudian gunakan tolok angin dan jam randik untuk menetapkan semula penunjuk tolok angin dan jam randik kepada sifar, dan kemudian buat tolok angin menghadap aliran angin dan berserenjang dengan arah angin. aliran. Selepas tolok angin melahu selama 30 saat, hidupkan suis tolok angin dan jam randik pada masa yang sama untuk memulakan pengukuran . Perlu diingatkan bahawa ukuran angin pada bahagian yang sama tidak boleh kurang daripada 3 kali, dan pengukuran angin hendaklah berjalan lancar semasa proses pengukuran angin. Sebagai contoh, penderia kelajuan dan arah angin menggunakan kaedah pengukuran angin mekanikal biasa, yang menggunakan tenaga angin dengan lebih baik dan menyokong pembangunan teknologi penjanaan kuasa angin tenaga baharu.
Velosimetri ultrasonik
Prinsip kerja pengukuran angin ultrasonik adalah menggunakan kaedah perbezaan masa ultrasonik untuk merealisasikan pengukuran kelajuan dan arah angin. Oleh kerana kelajuan perambatan bunyi di udara, ia akan menindih dengan kelajuan aliran udara dalam arah angin. Jika gelombang ultrasonik bergerak dalam arah yang sama seperti angin, kelajuannya akan meningkat; sebaliknya, jika gelombang ultrasonik bergerak ke arah yang bertentangan dengan angin, kelajuannya akan menjadi perlahan. Oleh itu, di bawah keadaan pengesanan tetap, kelajuan gelombang ultrasonik yang merambat di udara boleh sepadan dengan fungsi kelajuan angin. Kelajuan angin dan arah angin yang tepat boleh diperoleh melalui pengiraan.
kaedah pengukuran prinsip kalorimetrik
Contoh biasa menggunakan prinsip kalorimetrik untuk mengukur kelajuan angin ialah anemometer. Prinsip asasnya ialah meletakkan wayar logam nipis di dalam bendalir, dan memanaskan wayar melalui arus elektrik untuk menjadikan suhunya lebih tinggi daripada suhu bendalir. Oleh itu, kelajuan angin wayar dirujuk sebagai "Hotline". Apabila bendalir mengalir melalui wayar dalam arah menegak, ia akan menghilangkan sebahagian daripada haba wayar dan mengurangkan suhu wayar. Menurut teori pertukaran haba perolakan paksa, terdapat hubungan antara haba Q yang hilang oleh garis panas dan halaju v bendalir. Anemometer ialah alat yang mampu mengukur kelajuan angin rendah. Ia terdiri daripada dua bahagian: probe rod bola panas dan alat pengukur. Probe mempunyai mentol kaca dengan gegelung dawai nichrome dan dua termokopel dililit di dalam mentol. Persimpangan sejuk termokopel dilekatkan pada tiang fosfor-gangsa yang terdedah terus kepada aliran udara. Apabila sejumlah arus melalui gelang pemanasan, suhu mentol kaca meningkat. Tahap peningkatan berkaitan dengan kelajuan angin, dan tahap peningkatan adalah besar apabila kelajuan angin kecil; jika tidak, tahap peningkatan adalah kecil. Magnitud kenaikan ditunjukkan pada meter dengan cara termokopel. Mengikut bacaan meter elektrik, semak keluk penentukuran untuk mengetahui kelajuan angin pada masa itu.
