Anemometrenin Kullanımları

ruzgarolcer

İlk olarak 1450 yılında İtalyan mimar Leon Battista Alberti tarafından icat edilen bir anemometre, rüzgar kuvvetini ölçen, rüzgarın hızını ve yönünü hesaplayan bir alettir. İki tür anemometre vardır: rüzgarın hızını belirleyen hız anemometreleri; ve rüzgarın basıncını belirleyen basınç anemometreleri.

Hız anemometreleri arasında çanak anemometreler, yel değirmeni anemometreler, sıcak telli anemometreler, lazer Doppler anemometreler ve sonik anemometreler bulunur. Basınç anemometreleri, plaka anemometreleri ve tüp anemometrelerini içerir.

Kupa anemometreler en basit anemometre türüdür. Türünün ilk örneği 1846’da Dr. John Thomas Romney Robinson tarafından oluşturuldu. Robinson’un fincan anemometre versiyonunda, her biri yatay bir kolun ucuna simetrik olarak monte edilmiş dört fincan bulunuyordu. Robinson, anemometresinin mükemmel bir şekilde tasarlandığına ve fincanların boyutuna veya kolların uzunluğuna bakılmaksızın toplanan verilerin her zaman doğru olacağına inanıyordu. Ancak tezi yanlıştı ve tasarımı sorunluydu; dolayısıyla 19. yüzyılda kaydedilen rüzgar hızları da yanlıştı.

Daha sonra, bardakların boyutlarının konumlarıyla birlikte hayati önem taşıdığı ve daha iyi bir versiyonun rüzgar hızlarını daha doğru hesaplayacağı keşfedildi.

1926’da Kanadalı John Patterson, daha verimli üç fincanlı bir anemometre geliştirdi. 1935’te, üç fincanlı anemometre, Birleşik Devletler’den Brevoort & Joiner tarafından bir çanak çark tasarımıyla geliştirildi; bu sürüm avantajlıydı ve yüzde üçten daha az bir hataya sahipti. 1991 yılında, Avustralyalı Derek Weston (bir fincana bir etiket ekledi) tarafından üç fincanlı anemometre hem rüzgar yönünü hem de rüzgar hızını ölçmek için tekrar geliştirildi.

Pervane anemometreleri olarak da adlandırılan yel değirmeni anemometreleri, üç fincanlı anemometreden oldukça farklıdır. Dikey olarak dönen üç fincanlı anemometrenin aksine, yel değirmeni anemometresi rüzgar yönüne paralel olmalı ve yatay olarak dönmelidir. Ayrıca rüzgar sürekli yön değiştirdiği için uygun bir sonuç elde etmek için rüzgar gülü kullanılmalıdır. Yel değirmeni anemometresinin bir örneği, oyuncak uçağa benzeyen aerovandır. Bu cihazın aynı eksen üzerinde hem kuyruğu hem de pervanesi vardır, bu da aynı cihazdan hassas rüzgar hızı ve yön hesaplamalarına izin verir.

Sıcak tel anemometreler hassastır ve çevredeki alanın üzerinde uygun bir sıcaklığa kadar ısıtılan tungsten veya platin gibi çok ince bir tel işgal eder. Hava açıkta kalan telden geçtiğinde teli soğutur ve böylece alınan konveksiyonu not ederek akış hızını belirler. Başka bir deyişle, akış konveksiyonuna kaybedilen ısı akış hızını belirler. Kaybedilen ısı, tel sıcaklığındaki değişim ölçülerek elde edilebilir.

Lazer Doppler anemometreler, biri orijinal lazer ışınına göre hedeflenen nesnenin göreli hızını belirleyen yansıyan radyasyonu toplamak için anemometreden yönlendirilen hedefe doğru ışık ileten iki ışına bölünmüş bir lazer kullanır.

Yukarıda belirtilenlere benzer hız anemometreleri olarak sınıflandırılan sonik anemometreler, bir, iki veya üç eksende ultrasonik ses dalgaları ile rüzgar hızını ve rüzgar yönünü belirler. Dönüştürücülerle (enerjiyi dönüştüren cihaz) meşgul olan sonik anemometre, sonik sinyalleri ileterek ve alarak rüzgar hızını ölçer; daha sonra cihaz rüzgar hızını üç eksende hesaplar. Bu cihaz oldukça hassastır ve hava akışına göre dengelenmesi gereken hareketli parçalar olmadığı için rüzgar hızı dalgalanmalarına hızlı tepki verir; sabit yapısı, türbülans ölçümleri için uygun olmasını sağlar.

Plaka anemometreleri, düz bir plaka ile dairesel veya kare olan basınç anemometreleridir; arkasında duran bir yay ile dengelenir. Rüzgarın basıncını ölçmek için rüzgar gülü, plakayı rüzgara karşı ve plakanın yaya karşı olan kuvvetini tutar. Plakalı anemometreler, temel tasarımları nedeniyle rüzgar basıncındaki ani dalgalanmaları kaydedemezler. Aslında, şiddetli rüzgarlar için yanlıştırlar, değişken rüzgarlara yavaş tepki verirler ve hafif rüzgarlara tepki vermezler. Sonuç olarak, genellikle ortalama rüzgar basınçlarını kaydetmek için kullanılırlar.

Basınç anemometreleri olarak da sınıflandırılan tüplü anemometreler, rüzgar basıncını kaydetmek için üstte bir açıklığı olan bir kap kullanır. Açıklığın ağzından meydana gelen basınç, bölmenin iç basıncında değişikliklere neden olarak rüzgar basıncının hesaplanmasını sağlar. Tüp anemometreler çok sağlamdır ve uzun yıllar bakım gerektirmeden bir direğe monte edilebilir. Genel olarak, Yunanca “anemos” (yani rüzgar) kelimesinden gelen anemometreler, rüzgar verilerini toplamak için faydalı cihazlardır. Yaygın olarak kullanılırlar ve birçok alan için büyük önem taşırlar. Bu araçlar sadece meteoroloji istasyonları tarafından değil, NASA, havaalanları, ordunun çeşitli şubeleri, plajlar, inşaat mühendisleri, normal vatandaşlar ve benzerleri tarafından da kullanılıyor. En önemlisi, hayat kurtarıcı olabilirler.

 

Share:

Author: co.admin