Скорость воздушногопотока

  • 28 марта 2011 г.
  • 1184 Слова
Скорость воздушного потока
Движение воздуха относительно земной поверхности называется ветром. Как правило, имеется в виду горизонтальная составляющая движения. Иногда говорят о восходящем или нисходящем ветре, т. е. Учитывают вертикальную составляющую этого движения. Основным показателем силы ветра является его скорость, т.е. путь, проходимый индивидуальным объемом воздуха за единицу времениотносительно земной поверхности.
Направление вектора скорости называется направлением ветра. За направление ветра принимается азимут точки, откуда дует ветер, отсчитываемый от точки севера через восток.
Скорость ветра выражается в метрах в секунду (м/с). При обслуживании авиации скорость ветра выражают в километрах в час (км/ч), а при обслуживании морского флота - в узлах, т. е. в морских милях вчас. Чтобы перевести скорость ветра из метров в секунду в узлы, достаточно умножить число метров в секунду на 2. Скорость ветра оценивается и в баллах по так называемой шкале Бофорта. По шкале весь интервал возможных значений скорости ветра делится на 12 градаций. Каждая единица шкалы связывает скорость ветра с различными его эффектами, такими, как степень волнения моря, качание ветвей деревьев,распространением дыма из труб и т. д. В настоящее время эта шкала вышла из употребления.
Различают сглаженную скорость ветра, т. е. некоторую среднюю величину скорости за некоторый обычно небольшой промежуток времени, в течение которого производятся наблюдения, и мгновенную скорость ветра в данный момент (измеряемую очень малоинерционным прибором). Мгновенная скорость ветра отмечает порывы и внезапноеослабление ветра. Она очень сильно колеблется около сглаженной скорости, временами может быть значительно меньше или больше ее. На метеорологических станциях обычно измеряют сглаженную скорость ветра, и в дальнейшем речь будет о ней. Средние скорости ветра у земной поверхности близки к 5 - 10 м/с.и редко превышают 12 - 15м/с. В сильных атмосферных вихрях и штормах умеренных широт скорости могутпревышать 30м/с, а в отдельных порывах достигать 60м/с. В тропических ураганах скорости ветра доходят до 65м/с, а отдельные порывы, судя по разрушением, превышает 100м/с. В мелкомасштабных вихрях (смерчи, торнадо) возможны скорости и более 100м/с. В верхней тропосфере в так называемых струйных течениях средняя скорость ветра на больших пространствах может доходить до 70 - 100м/с. Для атмосферных движенийхарактерна квазигоризонтальность. Это значит, что скорости горизонтального переноса в 100 - 1000 раз превышает вертикальные скорости. Только в особых условиях интенсивно развитой конвекции и на ограниченных территориях вертикальные составляющие скорости движения воздуха могут достигать нескольких метров в секунду, т. е. порядка горизонтальных скоростей.
Скорость ветра у земной поверхности измеряетсяанемометрами разной конструкции или флюгером Вильда. Наибольшее распространение получили анемометры с приемными частями в виде вертушек (чашечный анемометр, мельничный анемометр), которые вращаются с большей или меньшей скоростью в зависимости от давления на них ветра. В флюгере Вильда давление, оказываемое ветром, отклоняет от положения равновесия вертикально висящую металлическую доску. По скорости вращения вертушкиили по отклонению доски можно определить скорость ветра. Есть конструкции, основанные на манометрическом принципе (трубка Пито) либо на измерении величины охлаждения нагретого тела под действием ветра (термоанемометр). Имеется ряд конструкций самопишущих приборов - анемографов и (если измеряется также направление ветра) анеморумбографов. Приборы для измерения ветра на наземных метеорологическихстанциях устанавливаются на высоте 10-12 м над земной поверхностью. Измеренный ими ветер и называется ветром у земной поверхности.
Анемометр – специализированный метеорологический прибор, предназначенный именно для измерения скорости ветра – имеет довольно широкое применение в жилых и производственных помещениях, системах кондиционирования, отопления и...
tracking img