Устройства, които измерват скоростта на вятъра

Вятърът е едновременно полезен и вреден. Най-опасните части от бурите са силните ветрове, които могат да взривят дървета, да свалят покриви от къщи или да заседнат лодки в морето. От друга страна, вятърът е важна част от много проекти за възобновяема енергия и е необходим за плаване или полет с хвърчило. Разнообразие от метеорологични инструменти - включително приложения за смартфони - измерват скоростта на вятъра със звук, светлина и механичната сила на самия вятър.

Анемометрите са един от най-простите метеорологични инструменти, използвани за измерване на скоростта на вятъра; някои също установяват посоката на вятъра. Основният анемометър наподобява вятърна мелница или ветропоказател. Състои се от витло с чашки в краищата на лопатките за улавяне на вятъра. Скоростта, която въздухът кара витлото да се върти, определя скоростта на вятъра. Анемометрите с гореща тел определят много малки промени в скоростта на вятъра, като измерват колко мощност е необходима за нагряване на вятър, издухан до постоянна, стандартна температура.

instagram story viewer

Учените са разработили доплеров радар през 60-те години за измерване на скоростта и посоката на вятъра при бури. Преди това развитие беше много трудно да се знае какво се случва във вътрешността на бурята. Доплеровият радар революционизира изучаването на времето, като измерва скоростта и посоката на движещ се обект, като дъжд, духащ от вятъра. Това се постига чрез измерване на промените в радарните вълни, движещи се към или отскачащи от даден обект. Радарът изпраща микровълни към целевата област и след това измерва начина, по който вълните са били променени, когато се връщат към излъчващото микровълново устройство.

Детекцията и обхватът на светлината работи като доплеров радар, с изключение на това, че вместо лъч от микровълни се използват лазерни лъчи. За разлика от радара, LIDAR измерва скоростта на вятъра по-близо до земята и анализира въздействието на вятъра върху сгради и дървета, които са на нивото на земята. LIDAR измерва скоростта на вятъра, като анализира скоростта, при която част от лазерната светлина се връща към излъчвателя от естествено срещащи се микроскопични капки течност във въздуха. Скоростта, с която лазерната светлина се връща към излъчвателя, определя скоростта на вятъра. Въпреки че има много приложения, LIDAR е особено полезен при калибриране на вятърни турбини за проекти за възобновяема енергия.

Sonic откриването и определянето на диапазона също използва ефекта на Доплер за определяне на скоростта на вятъра. Подобно на LIDAR, той измерва скоростта на вятъра близо до земята и най-често се използва за калибриране на вятърни турбини.

SODAR определя енергията на вятъра, като анализира как вятърът променя звуковите вълни. Той може по-точно да определи условията на вятъра под кота над 60 метра, тъй като използва хоризонтален звук вълна на кота 60 метра и две почти вертикални вълни, излъчващи се от земната повърхност, за да се определи вятърът скорост.

Teachs.ru
  • Дял
instagram viewer