clasificación de rendimiento de viento con el levantamiento del mástil de un viento

Clasificación de la energía eólica ymástiles de elevaciónresistencia al viento

fuerza del vientoSe refiere a la cantidad de fuerza que ejerce el viento sobre un objeto.。El viento en la superficie general del objeto al suelo o generada por diversos fenómenos，El tamaño del viento se divide en 18 niveles，El mínimo es 0，Hasta 17。

velocidad del vientoes la velocidad de avance del viento。Junto a la diferencia de presión entre los dos lugares mayor，El flujo de aire más rápido，Cuanto mayor sea la velocidad del viento，La energía eólica, naturalmente grande。Por lo tanto, generalmente se expresa en el tamaño del viento viento。unidad de velocidad del viento representado por el número de metros por kilómetros por segundo, o cuántos por hora a。Y cuando el pronóstico lanzado，La mayoría utiliza la escala de viento。

Tabla comparativa del nivel del viento

Nota 1：La velocidad del viento que figura en esta tabla se refiere al valor de la velocidad del viento en un terreno plano a 10 metros del suelo.。

Nota 2：Súper tifón es el nombre que se le da al tifón más poderoso de Estados Unidos.。

mástiles de elevación

Tipos de instrumentos de medición de la velocidad del viento.

la anemómetro de copa。Es el anemómetro más común.。 El anemómetro de copa giratoria fue inventado por primera vez por el británico J.T.R. Robinson (1846)，fueron cuatro tazas,Más tarde, cambié a tres tazas.。Tres vasos vacíos parabólicos o semiesféricos fijados en la rejilla a 120 grados entre sí están alineados entre sí.，Todo el marco junto con la copa de viento está montado sobre un eje que gira libremente.。La copa de viento gira alrededor de su eje bajo la influencia de la fuerza del viento.，Su velocidad de rotación es proporcional a la velocidad del viento.。La velocidad de rotación puede utilizar contactos eléctricos.、Registros como generador tacómetro o contador fotoeléctrico.。

dos anemómetro de hélice。Es un anemómetro con un conjunto de hélices de tres o cuatro palas que giran alrededor de un eje horizontal.。La hélice está montada en la parte delantera de una veleta.，Hacer que su plano de rotación esté siempre orientado en la dirección del viento.，Su velocidad de rotación es proporcional a la velocidad del viento.。

tres Anemómetro de hilo caliente。un alambre de metal calentado por una corriente eléctrica,El aire en movimiento disipa el calor.,Usando la relación lineal entre la tasa de disipación de calor y la raíz cuadrada de la velocidad del viento,Luego linealizado por circuito electrónico (para fácil escalado y lectura),Se puede convertir en un anemómetro de hilo caliente.。Hay dos tipos de anemómetros de hilo caliente: los de calentamiento lateral y los de calentamiento directo.。Los alambres calientes con calentamiento lateral generalmente están hechos de alambre de cobre de manganeso.，Su coeficiente de temperatura de resistencia es cercano a cero.，Hay un elemento de medición de temperatura en su superficie.。Los cables calientes de calentamiento directo están hechos principalmente de alambre de platino.，Mientras se mide la velocidad del viento, la temperatura del propio hilo caliente se puede medir directamente.。El anemómetro de hilo caliente tiene mayor sensibilidad a bajas velocidades del viento，Adecuado para medir pequeñas velocidades del viento。Su constante de tiempo es sólo unas pocas centésimas de segundo.，Es una herramienta importante para la turbulencia atmosférica y las mediciones meteorológicas agrícolas.。

cuatro Anemómetro acústico。El componente de la velocidad del viento en la dirección de propagación de la onda sonora aumentará (o disminuirá) la velocidad de propagación de la onda sonora.，Los anemómetros acústicos hechos con esta característica se pueden usar para medir el componente de la velocidad del viento。El anemómetro acústico tiene al menos dos pares de elementos de inducción，Cada par incluye uno para generador de sonido y otro para el receptor。Hacer la dirección de propagación de la onda de sonido de los dos generadores de sonido opuesto，Si un grupo de ondas de sonido se propaga a lo largo del componente de velocidad del viento，Otro grupo se está extendiendo contra el viento，Entonces, la diferencia de tiempo entre los pulsos acústicos recibidos por los dos receptores será proporcional al componente de velocidad del viento.。Si se instalan dos pares de componentes en las direcciones horizontales y verticales al mismo tiempo，Puede calcular la velocidad del viento horizontal por separado、Dirección del viento y velocidad directa del viento。Porque el ultrasonido tiene anti-interferencia、Ventajas de buena dirección，El anemómetro acústico emite la mayoría de las ondas de sonido en la banda ultrasónica。

Se pueden utilizar diferentes tipos de anemómetros en diferentes situaciones.，Actualmente los más utilizados son los anemómetros de impulsor y los anemómetros térmicos.。

acerca demástiles de elevaciónComprensión del rendimiento de la resistencia al viento.

La resistencia al viento del mástil es uno de los indicadores técnicos importantes de los productos de mástil.。Cada cliente quiere saber cómo quedará el mástil que está utilizando una vez instalada la carga.，¿Cuánta fuerza del viento puede soportar?，Pero actualmente，Casi nadie puede responder a esta pregunta con precisión.。Esto se debe a que el rendimiento de la resistencia al viento del mástil de elevación está determinado por los tres factores siguientes:：

Un material y estructura de mástil.

Altura de uso del mástil B

CEl peso de la carga.、Volumen y forma

Cuando las tres condiciones anteriores son claras，Para obtener un índice de rendimiento específico de resistencia al viento.，Hay tres maneras de：

(1) Cálculo teórico, es decir, utilizando métodos como el análisis de elementos finitos.。

(2) El experimento de simulación consiste en convertir diferentes niveles de energía eólica en presión del viento.，Utilice métodos físicos nuevamente.(dinamómetro)prueba。

(3) El experimento en el túnel de viento consiste en colocar el mástil y la carga en el túnel de viento.，Simular la velocidad del viento para realizar pruebas.。

Entre los tres métodos anteriores，El tercer método puede proporcionar valores más cercanos a los reales.。pero，Los requisitos de coste y condiciones para los experimentos en túneles de viento son muy elevados.。por ejemplo，18Experimento en túnel de viento sobre mástil de un metro de altura con carga，¿Existe un túnel de viento tan grande??¿Se puede hacer??Cuánto cuesta?es todo un problema。y entonces，Para fabricantes de mástiles，Los indicadores de rendimiento de resistencia al viento del mástil sólo pueden proporcionarse mediante los dos primeros métodos mencionados anteriormente.。

Método de cálculo del rendimiento de resistencia al viento del mástil.

(Este método de cálculo es una fórmula de cálculo teórica simple.，Sólo como referencia。)

dar un ejemplo：

En el techo hay un pararrayos de 5 metros de altura hecho de tubo de acero de Φ50 mm.；Fijado por 4 tornillos M10；La presión del viento y la fuerza de resistencia del viento bajo el nivel 10 de viento se calculan de la siguiente manera：

Ante todo：La presión del viento es la presión del viento sobre un plano perpendicular a la dirección del flujo de aire.。

Según la ecuación de Bernoulli，La presión dinámica del viento es：wp=0,5·ro·v2

donde wp es la presión del viento[kN/m2]；ro es la densidad del aire[kilos/m3]；v es la velocidad del viento[Sra]

debido a la densidad del aire(ro)grado suma(r)la relación es：r=ro·gramo；Por lo tanto ro=r/g；tengo que：wp=0,5·r·v2/g；

en condiciones estándar,Densidad del aire r=0,01225[kN/m3]；Aceleración de la gravedad g=9,8[m/s2],tengo que：wp=v2/1600

Sustituir la velocidad del viento en,El vendaval de nivel 10 equivale a 24,5-28,4 m/s,Tome el límite superior de velocidad del viento como 28,4 m/s,La presión del viento wp=0,51[kN/m2]

Es decir, cada metro cuadrado de superficie soporta unos 51 kilogramos de fuerza.。

para este pararrayos，Su área de barlovento es igual a 0,25m2.；La presión que soporta bajo viento de nivel 10 es：12.75kN；Longitud del brazo de fuerza 2,5 m；

Según la fórmula de la palanca en mecánica.，En este momento, el par soportado por el tornillo de fijación es：31.875kN.m；

Supongamos que la longitud del tornillo es de 10 cm.；Entonces, la fuerza de tracción total soportada por los cuatro tornillos es 318,75 kN.

Consulte el manual de la máquina (consulte también GB/T 3098.13-1996)，El par de rotura del tornillo M10 es 102KN，Entonces la fuerza resultante es 408KN。

Porque la fuerza total del tornillo de fijación 408KN es mayor que 318,75KN，y entonces，Este pararrayos no será derribado por un viento de nivel 10.。

mástiles de elevaciónEl cálculo de la resistencia al viento es mucho más complicado.，Porque en base a esto también se debe tener en cuenta el material y la estructura del propio mástil de elevación.、montaje、Usar altura、Factores como el peso y la forma de la carga.，También hay diferencias en los entornos de uso del cliente.，Diferentes parámetros reales de varias condiciones climáticas，Los resultados también son diferentes。Es difícil tener datos precisos recopilados de varios parámetros meteorológicos.，Entonces, para levantar los fabricantes de mástiles，Los parámetros de rendimiento técnico del mástil producido de elevación deben ser mayores que los parámetros técnicos teóricos calculados.。