气流的测量详解PPT学习教案

1、会计学1气流气流(qli)的测量详解的测量详解第一页，共84页。2第1页/共84页第二页，共84页。3第2页/共84页第三页，共84页。4第3页/共84页第四页，共84页。5第4页/共84页第五页，共84页。6第5页/共84页第六页，共84页。7第6页/共84页第七页，共84页。8第7页/共84页第八页，共84页。9第8页/共84页第九页，共84页。10风力名称相当于开阔平坦地面10米高处风速浪高陆上物理征象米/秒公里/时海里/时（米）0静风00.211静，烟直上。1软风0.31.515130.1烟能表示风向，但风向标尚不能指示风向。2轻风1.63.3611460.2人面感觉有风，树叶有微响，

2、风向标能随风转动。3微风3.45.412197100.6树叶与微枝摇动不息，旌旗展开。4和风5.57.9202811161.0灰尘和碎纸扬起，小树枝摇动。5劲风8.010.7293817212.0有叶的小树枝摇动，内陆水面有小波浪。6强风10.813.8394922273.0大树枝摇动，电线呼呼有声，打伞困难。7疾风13.917.1506128334.0全树摇动，逆风步行感到困难。8大风17.220.7627434405.5树枝折断，逆风行进阻力甚大。9烈风20.824.4758841477.0发生轻微的建筑破坏。10狂风24.528.48910248559.0内陆少见，有些树木拔起，建筑物破

3、坏较重。11暴风28.532.6103117566311.5极少遇到，伴随着广泛的破坏。12飓风32.71186414.0第9页/共84页第十页，共84页。11第10页/共84页第十一页，共84页。12第11页/共84页第十二页，共84页。13第12页/共84页第十三页，共84页。14第13页/共84页第十四页，共84页。15第14页/共84页第十五页，共84页。16Worlds largest weather vane in Jerez, Spain第15页/共84页第十六页，共84页。17第16页/共84页第十七页，共84页。18第17页/共84页第十八页，共84页。19是每一个角度(ji

4、od)状态的变化只有一位二进数发生0/1的变化。第18页/共84页第十九页，共84页。20第19页/共84页第二十页，共84页。21第20页/共84页第二十一页，共84页。22第21页/共84页第二十二页，共84页。23第22页/共84页第二十三页，共84页。24第23页/共84页第二十四页，共84页。25第24页/共84页第二十五页，共84页。26第25页/共84页第二十六页，共84页。27第26页/共84页第二十七页，共84页。28第27页/共84页第二十八页，共84页。29第28页/共84页第二十九页，共84页。30第29页/共84页第三十页，共84页。31第30页/共84页第三十一页，

5、共84页。32第31页/共84页第三十二页，共84页。33第32页/共84页第三十三页，共84页。34EN型自动测风仪：定时打印输出瞬时、平均型自动测风仪：定时打印输出瞬时、平均风向风速风向风速(fn s)，并能挑选极值，进行统，并能挑选极值，进行统计。计。 第33页/共84页第三十四页，共84页。35EY1型电传风向风速仪：观测型电传风向风速仪：观测(gunc)瞬瞬时的风向风速，由感应部分和指示部分组时的风向风速，由感应部分和指示部分组成。成。 第34页/共84页第三十五页，共84页。36Typical Hot-Wire Anemometer第35页/共84页第三十六页，共84页。372()

6、wwwfI Rh A TT电阻电阻(dinz)发热发热对流对流(duli)热交换热交换I 输入电流输入电流, Rw 热线电阻热线电阻, Tw 和和Tf 分别为热线和气流温度分别为热线和气流温度, Aw 热线表热线表面积面积, h 热线的热交换系数热线的热交换系数. 第36页/共84页第三十七页，共84页。381()wRefwRefRRa TTcfhab v 电阻电阻(dinz)随温度的变化随温度的变化热交换系数热交换系数(xsh)随温度的变化随温度的变化a，b，c由仪器由仪器(yq)定标得到，通常定标得到，通常c0.5第37页/共84页第三十八页，共84页。39221()()()RefwRef

7、cwfwwfwwfI Ra TTI Rab vA TTA TT 121()()cRefwReffwwfI Ra TTvabA TT合并合并(hbng)以上三式，消去以上三式，消去h，可得，可得进一步进一步解得解得第38页/共84页第三十九页，共84页。402() ( ,)cwfwwffI Rab vA TTf I T 21()() (,)RefwRefcfwwfwfI Ra TTab vA TTg T T 恒温式恒温式恒流式恒流式第39页/共84页第四十页，共84页。41第40页/共84页第四十一页，共84页。42第41页/共84页第四十二页，共84页。43第42页/共84页第四十三页，共84

8、页。44Hot wire anemometer probe第43页/共84页第四十四页，共84页。45The head of a combined air velocity and air temperature sensor, type CAFS-220.第44页/共84页第四十五页，共84页。4620.067svpcT第45页/共84页第四十六页，共84页。472222 2()()()xyzxv tyv tzv tc t由左图，当逆风发射由左图，当逆风发射(fsh)时，时，T1发射发射(fsh)，R1接收：接收：222221111()(0)(0)xyzdv tv tv tc t222221

9、1()()xyzdv tcvvt2211xdv tcvt假设假设(jish)气流速度为气流速度为v的三个分量为的三个分量为vx、vy、vz，声波从坐标原点到达某一位，声波从坐标原点到达某一位相面（相面（x,y,z)所需的时间为所需的时间为t时，则有：时，则有：设设y和和z等于零，等位等于零，等位(dn wi)相面到达点相面到达点(d1,0,0)和点和点(d2,0,0)的时间为的时间为t1和和t2.第46页/共84页第四十七页，共84页。482212222()xxdcvvdtcvvcv当顺风发射当顺风发射(fsh)时，时，T2发射发射(fsh)，R2接收：接收：222222222()(0)(0)

10、xyzdv tv tv tc t2222222()()xyzdv tcvvt2222xdv tcvt2222222()xxdcvvdtcvcvv（5.4.1）（5.4.2）第47页/共84页第四十八页，共84页。49由（由（5.4.1)和和(5.4.2)式可见，当风速为零时，声波到达式可见，当风速为零时，声波到达(dod)两个方向两个方向相反，距离相等的接收器所需时间相等。即相反，距离相等的接收器所需时间相等。即 而有风时而有风时，v0,vd0,t1t2.于是就利用这一原理，测量相对方向上声波脉冲的于是就利用这一原理，测量相对方向上声波脉冲的传播时间之差，以测得风速，即：传播时间之差，以测得风

11、速，即： 12/ttd c（5.4.3）2122222222121xxxxxdvdvtttcVA cctvdVAVc 22式中 ,当c时,A=1第48页/共84页第四十九页，共84页。502122222222121yyyyydvdvtttcVA cctvdVAVc 22式中 ,当c时,A=1同理同理,y方向的风速方向的风速(fn s)分量分量vy的计算式为的计算式为:（5.4.4）yytv计算示意图第49页/共84页第五十页，共84页。512122222222121zzzzzdvdvtttcVA cctvdVAVc 22式中 ,当c时,A=1同理同理,z方向的风速分量方向的风速分量(fn li

12、ng)vz的计算式为的计算式为:（5.4.5）2222xyzVvvvzztv计算示意图第50页/共84页第五十一页，共84页。52第51页/共84页第五十二页，共84页。53第52页/共84页第五十三页，共84页。54第53页/共84页第五十四页，共84页。55第54页/共84页第五十五页，共84页。56第55页/共84页第五十六页，共84页。57第56页/共84页第五十七页，共84页。58第57页/共84页第五十八页，共84页。59第58页/共84页第五十九页，共84页。60第59页/共84页第六十页，共84页。61第60页/共84页第六十一页，共84页。62“K” style“A” sty

13、le“Sx” style K 型传感器设计主要用于大气边界层研究型传感器设计主要用于大气边界层研究(ynji)也适合多种风速风向的研究也适合多种风速风向的研究(ynji)工作工作Sx 型传感器适合环境监测应用型传感器适合环境监测应用测量测量(cling)水平风速水平风速A 型传感器型传感器非正交的设计，用于多种用途非正交的设计，用于多种用途第61页/共84页第六十二页，共84页。63 Vx 型传感器型传感器用于植物与森林用于植物与森林(snln)冠层的通量研究（风速很低，风向变化很快）冠层的通量研究（风速很低，风向变化很快） V 型传感器，专门型传感器，专门(zhunmn)用于紊流研究（涡相关

14、研究）用于紊流研究（涡相关研究）“Vx” style“V” style第62页/共84页第六十三页，共84页。64第63页/共84页第六十四页，共84页。65第64页/共84页第六十五页，共84页。66一、概述：一、概述： 激光风速仪（激光风速仪（Laser Doppler Anemometer LDA; LaserDoppler Velocimeter LDV) 是建立在激光技术和多普勒频移原理基础上，是建立在激光技术和多普勒频移原理基础上，通过频率测量来测定风速的（通过频率测量来测定风速的（FV）。）。 激光通过大气层时，大气层中的气溶胶粒子对入射光有散射效应，激光通过大气层时，大气层中的

15、气溶胶粒子对入射光有散射效应，而运行的气溶胶粒子将使散射光的频率产生而运行的气溶胶粒子将使散射光的频率产生(chnshng)多普勒频移效应。在接收多普勒频移效应。在接收器内比较发射的参考光和散射光的频差，就可确定运载气溶胶粒子器内比较发射的参考光和散射光的频差，就可确定运载气溶胶粒子（Aerosol particle)的气流速度。的气流速度。 5.5 激光激光(jgung)风风速仪速仪第65页/共84页第六十六页，共84页。67速度总会有差异(chy)第66页/共84页第六十七页，共84页。68第67页/共84页第六十八页，共84页。69第68页/共84页第六十九页，共84页。70第69页/共

16、84页第七十页，共84页。71第70页/共84页第七十一页，共84页。72HDF-500型回路低速风洞型回路低速风洞 用于检定各种型号的高、中、低速风速度，也可用于交通、用于检定各种型号的高、中、低速风速度，也可用于交通、环保、科研等部门进行空气动力学方面的研究。环保、科研等部门进行空气动力学方面的研究。该机采用最新的高密度集成电路的超低噪音变频调速，调该机采用最新的高密度集成电路的超低噪音变频调速，调速范围、测量速范围、测量(cling)精度等方面达到了国际先进水平。精度等方面达到了国际先进水平。 第71页/共84页第七十二页，共84页。73第72页/共84页第七十三页，共84页。74压力传感器压力传感器第73页/共84页第七十四页，共84页。75第74页/共84页第七十五页，共84页。76第75页/