Факультет

Студентам

Посетителям

Приборы для определения скорости и направления ветра

Приборы второго типа позволяют получать данные о скорости и направлении ветра, соответствующие одному какому-либо моменту в отдельности.

В наиболее совершенных из них определяют давление воздушного потока на поставленное в нем какое-либо препятствие.

Сущность его заключается в следующем.

Труба при помощи флюгерного приспособления устанавливается против воздушного потока. Последний, встречая трубку, оказывает известное динамическое давление на воздух, находящийся в канале трубки.

Величина этого давления пропорциональна квадрату скорости ветра и прямо пропорциональна плотности воздуха. Для получения давления наружного воздуха трубка имеет на наружной поверхности круговую щель. В этой щели протекающий мимо поток создает давление окружающего воздуха. Канал через трубку соединяется с внутренней полостью колокола плавающего в жидкости, а щель при помощи трубки — с верхней полостью сосуда, где плавает колокол. Форма этого колокола подбирается таким образом, чтобы вес его по мере выхода из воды (вес колокола минус вес вытесненной им воды) возрастал пропорционально квадрату величины поднятия колокола.

Допустим, что при скорости ветра в 1 м/сек колокол вышел из воды на 1 см. В таком случае при возрастании скорости ветра, положим, в два раза суммарная сила давления и разрежения воздушного потока, приложенная к колоколу, возрастает в четыре раза; эта сила будет, следовательно, уравновешена при увеличении веса колокола в четыре раза. Так как это возрастание при указанном выше устройстве будет происходить при выходе из воды колокола на длину, в два раза большую, чем ранее, то перемещение колокола и связанного с ним пера по вертикали окажется пропорциональным скорости ветра.

При всем остроумии идеи этого приспособления оно имеет и недостатки, так как связано со значительным увеличением инерции показании прибора. Последняя особенно увеличивается, если трубки, подводящие воздух к колоколу, недостаточно широки и имеют значительную длину. По исследованиям, показания прибора с колоколом достигают истинных значений только через 3—4 сек. после возникновения действия потока на приемник прибора.

В некоторых анемографах вместо колокола применяются коробки, аналогичные описанным в приборах для измерения атмосферного давления. Однако и здесь наблюдается запаздывание показаний, так как для изменения объема коробки необходима подача некоторого количества воздуха. При большей длине передаточных трубок и небольшом диаметре их сечения эта подача происходит, очевидно, с некоторым замедлением.

Здесь нижнее перо записывает мгновенные значения скорости ветра при помощи приспособления, описанного выше. Плавающий колокол находится в цилиндрическом сосуде, в нижней части прибора. Второе снизу перо записывает среднюю скорость ветра. Барабан вращается под действием приемника средней скорости ветра, и каждый оборот его соответствует определенному количеству воздуха, прошедшего мимо прибора. Тому же количеству воздуха соответствует и каждый зигзаг записи второго снизу пера. Наконец, два верхних пера записывают мгновенные значения ветра.

Для получения записи направления имеется следующее приспособление. Стержень вращается вместе с флюгерным приспособлением, находящимся над крышей здания. Вращение стержня передается посредством шестеренок барабану, который заставляет оба верхних пера подниматься или опускаться в зависимости от угла поворота барабана. Кроме того, здесь же имеется приспособление, отводящее попеременно одно из пишущих перьев таким образом, чтобы при западных румбах писало нижнее из этих двух перьев, а при восточных — верхнее.

Для получения показаний скорости ветра с наименьшей инерцией автор предложил применять пропеллер с большими поверхностями. Этот пропеллер при действии на него ветра поворачивает с большой силой свою ось и связанное с ней перо, пишущее по поверхности барабана. Для устранения инерции пропеллера при его поворотах имеется достаточно большая нейтральная поверхность, расположенная в плоскости движения воздушного потока. Отклонение оси пропеллера от начального положения вызывает изгиб пружины, укрепленной в точке на стержне. По мере изгиба длина пружины укорачивается.

Это вызывает соответственное возрастание силы ее сопротивления. Нужно подобрать профиль пружины таким образом, чтобы угол поворота пропеллер под действием ветра оказался пропорциональным не силе давления ветра, а первой степени скорости ветра. Показания такой установки почти совершенно свободны от запаздывания.

Заочное образование в Москве и области можно получить в специализированных учебных заведениях, которые прошли аккредитацию. Отличные рекомендации имеет Гуманитарно-экономический и информационно-технологический институт.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: