Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

ками можно измерять отдельно полное давление и статическое. Тогда скорость ветра можно найтн из выражения 1

(1.1)

где член слева является динамическим давлением потока со скоростью V и плотностью воздуха р.

На этом принципе основан прибор «ураганомер Гольцмана» (рис. 1.3).

Анемометр с тензометро.м М-27, позволяющий измерять мгновенное значение скорости ветра, состоящий из датчика в виде жестко закрепленного на измерительной оси колеса из многих чашек-по-лушариев, усилителя и записывающего комплекса, позволяет вести длительные наблюдения за поведением ветра. Распространены безынертные пневматические или емкостные датчики давления, с помощью которых можно фиксировать мгновенное значение скорости ветра.

Направление ветра определяют визуально по шкалам в горизонтальной плоскости. Для этого круг разбивают на 16 румбов. Обозначение румбов соответствует частям света: север, юг, восток, запад. Например, ветер, дующий под углом 45° к северу, называют северо-восточным или норд-остом, юго-западный ветер имеет азимут 225°. Направление -румб северо-северо-восток соответствует азимуту 22°30

и т. д. Отсчет производится по часовой стрелке; нуль азимута приходится ыа север. Направления ветра записываются приборами, называемыми румбографами. Они часто объединяются с анемометрами, например, в анеморумбографе М-64.

Для характеристики ветра по направлениям строят «розу ветров», т. е. график, где повторяемость направления отклады-вают в масштабе по румбам. Чаще ограничиваются восемью главными румбами, т. е. с градацией через 45° (С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, 3, СЗ).

Для визуальной оценки скорости ветра применяют международную шкалу силы ветра, использующую шкалу Бофорта. Она принята в научной литературе и морском деле. Начиная с 1946 г. по этой шкале сила ветра оценивается от 1 до 17 баллов. Скорость урагана, характеризуемого 12 баллами, равна 34,8 м/сек.

Регулярные наблюдения за ветром ведутся на метеорологических станциях Главного управления гидрометеорологической

Рис. 1,3. Урагано.чер Гольцмана

Таблица

Сила ветра по международной шкале (шкала Бофорта)

Скорость в м1сек

Балл по шкале Б

Характеристика ветра

Характер яенгтвня ветра

0,9 2,4

4,4 6,7 9.3 12,3

15,5

18,9

22,6

26,4

30,5 34,8

9 10

Штиль Тихий Легкий

Слабый Умеренный Свежий Сильный

Крепкий

Очень крепкий

Шторм

Сильный шторм

Жестокий шторм Ураган

Дым из труб поднимается отвесно

Дым слегка отклоняется

Листья шелестят, движение воздуха ощущается лицом. Начинают шевелиться флаги

Колеблются тонкие ветки, развеваются флаги, начинается легкий перенос снега по поверхности покрова

Поднимается пыль, колеблются небольшие сучья, снегопад переходит в метель

Колеблются средней толщины сучья, дым срывается при выходе из трубы, на воде появляются волны

Качаются большие сучья, раскачиваются тонкие стволы деревьев, гудят провода, шум ветра слышен в домах

Гнутся большие сучья, раскачиваются небольшие деревья, затрудняется движение. На море видны пенящиеся волны

Колеблются средине деревья, ломаются сучья. Трудно идти против ветра

Ломаются толстые сучья и небольшие деревья, разрушаются дымовые трубы, сбрасывается черепица

Деревья вырывает с корнем, ломаются телеграфные столбы. Значительные разрушения

Большие разрушения

Производятся действия

опустошительные

Примечание. Скорости ветра взяты по «Метеорологическому словарю» Гидрометеоиздат, 1963. Скорость ветра, характеризуемая 17 баллами, равна 58,6 л/сек.

службы СССР. Исследования структуры ветра проводятся территориальными обсерваториями и Главной геофизической обсерваторией им. А. И. Воейкова.

Наблюдения на метеорологических станциях ведутся четыре раза в сутки: в 1; 7; 13 и 19 ч. Теперь перешли к восьми срокам. Этого придерживаются во многих странах, хотя нередки случаи двухразовых наблюдений.

Приборы для измерения скорости ветра па метеорологических станциях и постах устанавливают обычно на высоте 8-

12 м от поверхности земли. За рубежом поступают также, поэтому за исходную высоту принимают 10 м, или 30 футов.

Для измерения скорости ветра на различных высотах до 600 м. от поверхности земли используют также радиомачты, а в последнее время и телевизионные башни в Ленинграде, Киеве п др. На Московской телевизионной башне высотой 533 м установлены разнообразные метеорологические приборы, и в том числе приборы для регистрации ветра.

При использовании данных о скорости ветра необходимо знать, к какому времени осреднения относятся результаты наблюдений, потому что величина средней скорости ветра зависит от времени осреднения. Например:

Время осреднения ... 1ч 5 мин 1 мин 30 сек 10 сек 5 сек Скорость в м/сек, . . 26 27,3 31,3 35,8 41,1 42,5

Мгновенное значение скорости ветра в порывах больше. Интересны данные и о типе прибора, позволяющие оценивать различные наблюдения.

При измерениях скорости ветра флюгером Вильда, осредняе-мой в соответствии с инструкцией за время 2 мин, точность отсчета зависит от субъективных оценок наблюдателя; ошибка у флюгера с тяжелой доской может быть до 6 м/сек. В результате долголетних наблюдений и правильной оценки их с помощью математической статистики получают представление о действительной величине скорости ветра в данном месте.

В «Справочнике по климату СССР» (часть III, «Ветер») приведены данные о повторяемости направлений средней скорости ветра, повторяемости различных скоростей ветра, повторяемости различных скоростей ветра по направлениям, скорости ветра различной вероятности (для расчета ветровой нагрузки).

Для строителя пособием при определении расчетной ветровой нагрузки являются Строительные нормы и правила [1; 2]. В разделе СНиП «Строительная климатология н геофизика» приведены данные о скорости ветра в различных пунктах, возможной один раз за год и за 5, 10, 15 и 20 лет.

1При расчете сооружений с заданной деформативнрстью ценны сведения о повторяемости ветров различной силы:

Ветер как нагрузка

Действие ветра на сооружения проявляется в виде нагрузки, величина которой зависит от скорости ветра и его порывистости. Сила и характер ветра, преимущественное направление сильных ветров определяются климатическими условиями и рельефом местности

Для выяснения режима ветра были использованы данные о скоростях ветра примерно в 1200 пунктах Советского Союза с повторяемостью один раз в 20, 15, 10, 5 лет и в 1 год. Статисти-