Shamol tezligi va yo'nalishini o'lchashning bir necha usullari
Shamol tezligi shamolning vaqt birligida oqib o'tadigan masofani bildiradi; shamol kuchi ob'ektga esganda shamolning kuchini anglatadi. Shamol tezligi bo'yicha darajalar yo'q, lekin shamol energiyasi uchun darajalar mavjud va shamol tezligi shamol energiyasi darajalarini bo'lish uchun asosdir. Umuman olganda, shamol tezligi va shamol darajasi qanchalik baland bo'lsa, shamolning halokatli kuchi shunchalik katta bo'ladi.
1. Nima uchun shamol tezligi va shamol kuchini o'lchashni ta'kidlashimiz kerak?
Shamol kuchi va shamol tezligi meteorologik tadqiqotlarda muhim ko'rsatkichlar bo'lib, ular ham odamlar e'tibor beradigan asosiy elementlardir. Bu nafaqat odamlarning kundalik faoliyatiga katta ta'sir ko'rsatadi, balki meteorologik tadqiqotlar, navigatsiya va boshqa ishlar uchun ham katta ahamiyatga ega, shuning uchun shamol tezligi va yo'nalishini oldindan o'lchash turli faoliyatning silliq rivojlanishiga yordam beradi.
2. Shamol tezligi va yo'nalishini o'lchash usullari qanday?
O'lchov printsipiga ko'ra, biz quyidagi usullarni kiritamiz: an'anaviy o'lchash, mexanik usul, ultratovush usuli va kalorimetrik usul.
an'anaviy o'lchov
1. Shamol yo'nalishini o'lchash: shamol pardasidan foydalaning
Shamol qanotidagi shamol yo'nalishi o'qining yo'nalishi o'sha paytda shamol qaysi yo'nalishda esayotganini ko'rsatadi. Shamol pardasi va havo oqimining yo'nalishi o'rtasida ma'lum bir burchak mavjud bo'lganda, havo oqimi shamol pardasining dumida bosim hosil qiladi. Uning o'lchami shamol qanotining geometrik shaklining havo oqimi yo'nalishining vertikal tekisligidagi proektsiyasiga proportsionaldir. Shamol qanotining boshi kichik shamol maydoniga ega, quyruq qanoti esa katta shamol maydoniga ega. Ushbu bosim farqi natijasida hosil bo'lgan shamol bosimi shamol qanotining havo oqimi bilan aloqa qilgunga qadar vertikal o'q atrofida aylanishiga olib keladi. parallel. Shamol yo'nalishini shamol pardasi va sobit asosiy azimut ko'rsatuvchi qutb o'rtasidagi nisbiy pozitsiyadan osongina kuzatish mumkin.
2. Shamol tezligini o'lchash: anemometrdan foydalaning
Shamol detektorida to'rtburchak shamol bosimi plitasi mavjud va shamol bosimi plitasining yonida yoy shaklidagi ramka o'rnatilgan va ramkada uzun va qisqa tishlar mavjud. Shamol bosimi plitasi tomonidan ko'tarilgan uzun va qisqa tishlar soni shamol kuchining kattaligini ko'rsatadi va shamol kuchi qanchalik katta bo'lsa, shamol tezligi darajasi shunchalik yuqori bo'ladi.
mexanik shamolni o'lchash
Mexanik shamol o'lchovi, masalan, shamol o'lchagich shamol o'lchovi, mexanik soatga o'xshaydi va odatda vallardagi shamolni o'lchash uchun ishlatiladi. Avval shamol tezligini taxmin qilish kerak, keyin shamol o'lchagich va sekundomer yordamida shamol o'lchagich ko'rsatkichini va soniya hisoblagichini nolga qaytaring, so'ngra shamol o'lchagichni shamol oqimiga qaratib, shamol yo'nalishiga perpendikulyar qilib qo'ying. oqim. Shamol o'lchagich 30 soniya bo'sh turgandan so'ng, o'lchashni boshlash uchun shamol o'lchagichni va sekundomerni bir vaqtning o'zida yoqing. Shuni ta'kidlash kerakki, xuddi shu uchastkada shamol o'lchovi 3 martadan kam bo'lmasligi kerak va shamolni o'lchash jarayonida shamol o'lchovi muammosiz ishlashi kerak. Misol uchun, shamol tezligi va yo'nalishi sensori shamol energiyasidan yaxshiroq foydalanish va yangi energiya shamol energiyasini ishlab chiqarish texnologiyasini ishlab chiqishni qo'llab-quvvatlaydigan odatiy mexanik shamol o'lchash usulini qabul qiladi.
Ultrasonik tezlikni o'lchash
Ultrasonik shamolni o'lchashning ishlash printsipi shamol tezligi va yo'nalishini o'lchashni amalga oshirish uchun ultratovush vaqt farqi usulidan foydalanishdir. Ovozning havoda tarqalish tezligi tufayli u shamol yo'nalishi bo'yicha havo oqimi tezligi bilan qoplanadi. Agar ultratovush to'lqini shamol bilan bir xil yo'nalishda harakat qilsa, uning tezligi oshadi; aksincha, agar ultratovush to'lqini shamolga teskari yo'nalishda harakat qilsa, uning tezligi sekinlashadi. Shuning uchun, qattiq aniqlash sharoitida havoda tarqaladigan ultratovush to'lqinlarining tezligi shamol tezligi funktsiyasiga mos kelishi mumkin. Shamolning aniq tezligi va shamol yo'nalishini hisoblash orqali olish mumkin.
kalorimetrik printsipni o'lchash usuli
Shamol tezligini o'lchash uchun kalorimetrik printsipdan foydalanishning odatiy misoli anemometrdir. Uning asosiy printsipi suyuqlikka nozik metall simni joylashtirish va uning harorati suyuqlik haroratidan yuqori bo'lishi uchun simni elektr toki orqali isitishdir. Shuning uchun simning shamol tezligi "Ishonch telefoni" deb ataladi. Suyuqlik sim orqali vertikal yo'nalishda oqib o'tganda, u simning issiqligini bir qismini oladi va simning haroratini pasaytiradi. Majburiy konvektsiya issiqlik almashinuvi nazariyasiga ko'ra, issiq chiziq tomonidan yo'qotilgan issiqlik Q va suyuqlikning tezligi v o'rtasida bog'liqlik mavjud. Anemometr past shamol tezligini o'lchashga qodir asbobdir. U ikki qismdan iborat: issiq sharli prob va o'lchash asbobi. Zondda nikromli simli spiralli shisha lampochka va lampochka ichiga o‘ralgan ikkita termojuft mavjud. Termojuftning sovuq birikmasi to'g'ridan-to'g'ri havo oqimiga ta'sir qiladigan fosfor-bronza ustuniga biriktirilgan. Isitish halqasidan ma'lum miqdorda oqim o'tganda, shisha lampochkaning harorati ko'tariladi. O'sish darajasi shamol tezligi bilan bog'liq va shamol tezligi kichik bo'lsa, o'sish darajasi katta; aks holda, o'sish darajasi kichik. Ko'tarilishning kattaligi metrda termojuft yordamida ko'rsatiladi. Elektr hisoblagichining o'qishiga ko'ra, o'sha paytdagi shamol tezligini bilish uchun kalibrlash egri chizig'ini tekshiring.
