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2022
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如何制造测量准确的风场监测装置?
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由于不同高度风速的大小分布,受大气稳定度、地形、地表粗糙度、气候等诸多复杂因素的影响,不同区域的风速分布差异较大。因此,上述基于有限高度局部风速测量进而外推风场风速全尺度高度分布的范式对于风资源评价具有较大的不确定性,不能准确评价风资源,风场监测装置的灵活性较差。随着风力发电技术的发展,风力发电机已经向大型化发展,过高的桅杆风速计带来成本的增加和风速计的稳定性。
虽然传统的皮托管风速测量方法用于风速测量具有自由灵活、测量成本相对较低、可连续重复测量等优点,是无人机测风技术的一个很好的发展方向。它主要测量飞机在水平、匀速和直线状态下的地速和空速,通过矢量运算计算出风速。但无人机往往存在加减速问题,难以保持匀速飞行,导致测量结果与实际情况偏差较大。
综上所述,由于不同高度风速的大小分布,受大气稳定度、地形、地表粗糙度、气候等诸多复杂因素的影响,不同区域的风速分布差异较大。因此,上述基于有限高度局部风速测量进而外推风场风速全尺度高度分布的范式对于风资源评价具有较大的不确定性,不能准确评价风资源,风场监测装置的灵活性较差。
为克服现有技术中风速高度分布测量不准确、测量装置灵活性差的缺点,提供一种方便的风场监测装置。为了达到上述目的,该风场监测装置采用以下技术方案:一种方便的风场监测装置,包括机载悬挂体;旋转连接器,其一端与机载悬架下表面连接;固定支撑臂,其一端与旋转连接器的另一端活动连接;风速计,其一端与固定支撑臂的另一端连接;牵引绳,一端连接风速计的另一端;以及底座,测风时附着在地面上,牵引绳的另一端系在长度可调的底座上,底座用于将风速计保持在设定的高度进行风速测量。
该风场监测装置固定支撑臂上设置有风向传感器、气压传感器、气温传感器和湿度传感器中的一种或多种。牵引绳上标有刻度线。旋转连接器与固定支撑臂连接的一端为中空结构,固定支撑臂的一端为环形连接器,环形连接器卡在中空结构中。固定支撑臂由弹性材料制成。空气悬浮是热气球或氢气球。旋转连接器一端与空气悬架的下表面粘接连接。
与现有技术相比,上述风场监测装置的有益效果是:该风场监测装置将机载悬挂与风速计相结合进行测风,其中机载悬挂下的牵引绳可以识别长度标记,通过牵引绳的倾角与离地高度值相结合来估计风速计的高度,从而得到任意高度的风速值分布;该风场监测装置的风速计与机载悬挂体之间设有固定支撑臂,风速计位于机载悬挂体下方一定距离处,消除了机载悬挂体对测风的影响,得到的测量结果更加准确。
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