Επίδραση της θερμοκρασίας του αέρα και της βαρομετρικής πίεσης στη βαθμονόμηση του ανεμόμετρου
Η βαθμονόμηση του ανεμόμετρου πραγματοποιείται συνήθως σε μια αεροδυναμική σήραγγα σε σταθερή, επικρατούσα θερμοκρασία αέρα και ατμοσφαιρική πίεση. Αυτή η βαθμονόμηση είναι η βάση για τη μέτρηση της ταχύτητας ανέμου του ιστού και μπορεί επομένως να χρησιμοποιηθεί και για την εκτίμηση της τοποθεσίας πιθανών αιολικών πάρκων. Εφόσον οι περιβαλλοντικές παράμετροι μπορούν να επηρεάσουν την απόδοση ενός ανεμόμετρου, είναι επιτακτική ανάγκη να επιλέξετε ένα ανεμόμετρο κατάλληλο για μια συγκεκριμένη τοποθεσία. Επιπλέον, η μέτρηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων είναι σημαντική για την ακριβή εκτίμηση της τοποθεσίας και τον έλεγχο της απόδοσης της ανεμογεννήτριας.
Τα ανεμόμετρα είναι διαθέσιμα σε διαφορετικές κατηγορίες ακρίβειας. Το πιο πρόσφατο περιγράφει τις διαφορετικές παραμέτρους επιρροής που πρέπει να διερευνηθούν κατά την ταξινόμηση των ανεμόμετρων. Διαφορετικά επίπεδα αντιστοιχούν σε διαφορετικά εύρη λειτουργίας αυτών των παραμέτρων που επηρεάζουν. Αυτές περιλαμβάνουν τη θερμοκρασία του αέρα και την πυκνότητα του αέρα.
Υποτίθεται ότι οι αλλαγές στη θερμοκρασία του αέρα επηρεάζουν μόνο την τριβή του ρουλεμάν. Η υψηλότερη θερμοκρασία αέρα μειώνει την τριβή και επομένως αυξάνει τις στροφές ανά λεπτό και αντίστροφα.
Δεν υπάρχουν περαιτέρω συστάσεις σχετικά με τον τρόπο αξιολόγησης των αλλαγών στην πυκνότητα του αέρα. Η πυκνότητα του αέρα είναι συνάρτηση της θερμοκρασίας του αέρα και της πίεσης του αέρα. Για τη μελέτη της επίδρασης των αλλαγών στην πυκνότητα του αέρα, μπορεί να μεταβληθεί είτε η θερμοκρασία του αέρα είτε η πίεση του αέρα. Εάν χρησιμοποιούνται αλλαγές θερμοκρασίας για τη ρύθμιση της πυκνότητας του αέρα κατά τη βαθμονόμηση, μπορεί να είναι δύσκολο να διακριθούν τα αποτελέσματα της αλλαγής της θερμοκρασίας και της πυκνότητας του αέρα. Τα πιο ακριβή αποτελέσματα λαμβάνονται εάν και οι δύο παράμετροι, η θερμοκρασία του αέρα και η πίεση αέρα, μπορούν να μεταβληθούν ανεξάρτητα.
Στις τυπικές αεροσήραγγα, η θερμοκρασία και η πίεση του αέρα συνήθως δεν μπορούν να ρυθμιστούν με ακρίβεια. Επομένως, η επίδραση αυτών των περιβαλλοντικών συνθηκών δεν μπορεί να εκτιμηθεί αξιόπιστα. Εδώ έχει σχεδιαστεί μια αεροδυναμική σήραγγα για έρευνα σε διάταξη "Göttinger", στην οποία η πίεση περιβάλλοντος και η θερμοκρασία των καναλιών της σήραγγας μπορούν να μεταβάλλονται ανεξάρτητα.
Μέθοδοι μέτρησης βαθμονόμησης για ανεμόμετρα κυπέλλου, ανεμόμετρα προπέλας και ανεμόμετρα υπερήχων. Το αποτέλεσμα της βαθμονόμησης είναι η ταχύτητα του ανέμου που υποδεικνύεται από το ανεμόμετρο σε διαφορετικές θερμοκρασίες ή/και διαφορετικές βαρομετρικές πιέσεις. Τα αποτελέσματα βαθμονόμησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκτίμηση της αβεβαιότητας των αισθητήρων ανέμου σε πολύ χαμηλές ή υψηλές θερμοκρασίες και/ή μεγάλα υψόμετρα (χαμηλότερες θερμοκρασίες και χαμηλότερες πυκνότητες). Αυτά τα αποτελέσματα είναι επίσης απαραίτητα για την ταξινόμηση των ανεμόμετρων σύμφωνα με το IEC [1].
Παρουσιάζεται μια προηγούμενη έρευνα της επίδρασης της διακύμανσης της θερμοκρασίας του αέρα στην τριβή του ανεμόμετρου κυπέλλου. Στο Κεφάλαιο 3, θα δοθεί μια τεχνική περιγραφή μιας αεροσήραγγας με μεταβλητή πυκνότητα όγκου αέρα, ακολουθούμενη από μια διαδικασία βαθμονόμησης ανεμόμετρου για μεταβλητή θερμοκρασία αέρα και πίεση αέρα. Οι υπολογισμοί αβεβαιότητας παρουσιάζονται στο Κεφάλαιο 4. Τέλος, τα αποτελέσματα και τα τελικά συμπεράσματα παρουσιάζονται για δύο διαφορετικά ανεμόμετρα κυπελλούχων, που χρησιμοποιούνται συνήθως και με έξοδο σήματος συχνότητας, με παρόμοια σχήματα.
