71
·
угловых характеристик;
·
коэффициентов трения в зависимости от отношения скоростей и моментов; а также нескольких физичес-
ких характеристик: момента инерции ротора, площади одной чашечки и радиуса до центра чашечек. Рекомендует-
ся использовать следующую модель.
Реакция чашечного анемометра рассчитывается на основе дифференциального уравнения вращаю-
щегомомента, где моментна роторе представляет собой сумму аэродинамического момента и момента
трения
dt
I
d
w
=
Q
A
+
Q
f
.
(J.2)
Аэродинамический момент Q
A
является функцией вектора мгновенной скорости ветра U = {u, v, w} с углом
набегания и скалярной величиной скорости воздушного потока
a =
arctan
w
,
u
2
+
v
2
r
U
=
u
2
+
v
2
+
w
2
.
(J.3)
Эквивалентная горизонтальная составляющая скорости ветра может быть определена на основе угловых
характеристик, угла набегающего воздушного потока и скалярной величины скорости ветра
a
rr
U
eq
=
F
(
a
, U
)
U .
(J.4)
Теперь можно выразить аэродинамический момент
2
2
Q
A
=
1
r
ARU
eq
C
QA
(
l
),
(J.5)
где
r
— плотность воздуха;
A — площадь одной чашечки;
R — радиус расположения чашечек;
U
eq
— эквивалентная горизонтальная скорость ветра;
U
t
— пороговая скорость ветра (получаемая как остаток от калибровочного сдвига после вычитания влияния
трения; если трение равно нулю, пороговая скорость ветра равна калибровочному сдвигу);
C
QA
— коэффициент обобщенного аэродинамического момента вращения ротора.
Коэффициент обобщенного аэродинамического момента вращения ротора можно получить по измере-
ниям момента в аэродинамической трубе, где U
eq
в данном случае равняется скорости воздушного потока в трубе
Q
A
1
2
C
QA
=
C
QA
(
l
)
=
2
r
ARU
eq
.
(J.6)
Коэффициент обобщенного аэродинамического момента вращения ротора является функцией отношения
скоростей
l =
w
R
U
eq
−
U
t
.
(J.7)
Момент трения — это функция от температуры и скорости вращения, — получаемый по измерениям сил
трения
Q
f
= Q
f
(T,
w
).(J.8)
J.4.3 Воздействие диапазонов изменения факторов влияния и определения классов
Диапазоны параметров влияния могут быть изменены при использовании модели турбулентности, которая
генерирует искусственный трехмерный воздушный поток. Воздействуя на модель чашечного анемометра таким
искусственным ветром в течение 10 мин, можно определить характеристики реакции анемометра. Отклонение от
ГОСТ Р 54418.12.1—2011