最近,風電圈的消息都太大了,不是并購就是排名,搞得大家有點沉重了,今天咱們就聊點輕松的事。
說起這件事吧,可大可小,要說小,估計大家都注意不到;要說大,好像影響也會比較大。不廢話了,切入正題。
風杯風速儀
今天我要說的是風杯風速儀,有人可能會覺得這玩意有啥好說的,太簡單了。沒錯,它就是個測量風速的傳感器,風速大的時候轉得快,風速小的時候轉得慢,沒風的時候就不轉了。
風杯風速儀
說到這里還是很容易理解的,風大時風杯受到的力就大,自然轉得快,反之亦然,這也沒啥問題呀。
測風塔與風速儀的安裝
高海拔時測量結果偏低
可是大家有沒有想過,風杯感受到的是風的壓力,而這風壓又與空氣密度成正比,那在高海拔地區空氣密度非常小的時候,風杯受不上力,風速儀還能轉得起來嗎?
空氣稀薄的珠穆朗瑪峰
按照這個思路,在高海拔地區(比如說聯合動力的西藏那曲項目),風杯風速儀測出來的風速是不是會變小(把風資源低估了)呢?在機組選型時是不是也要做下適當的修正呢?
聯合動力西藏那曲項目
而且,在運行階段,是不是還要根據修正后的風速調整一下機組的運行參數呢?(想到這點的請自行面壁,本文不作解釋,有需要以后另行開文介紹)
看到這里,是不是已經有人對風杯風速儀在高海拔地區的性能有所懷疑了?如果你有懷疑那就對了。
恭喜你,你也上當了。
答案揭曉
其實,在高海拔地區,風杯風速儀的測量結果還是非常準確的。下面我們就來做個分析。
對于風杯來說,凹面對風能有聚攏的作用,而凸面則恰恰相反(就像勺子),所以兩面的風阻系數不同,假設凹凸兩面的風阻系數比為1/A2(其中,A<1)。
那么,在特定的風速下,風杯凹凸兩面的風壓之比則必須為A2,即相對風速之比為A,風杯風速儀才能達到力矩平衡,并使轉速維持恒定。
我們對風杯進行一個簡化的建模,可以看出風速之間存在如下關系,其中A、R均為定值,因此,風速越大,風速儀的轉動頻率也就越大,而且風速和轉動頻率之間是成正比的關系。
針對常見的風杯風速儀來說,在西藏那曲地區(空氣密度約為0.8m3/kg)得到的風速測量結果比標準空氣密度下(1.225m3/kg)僅低約0.75%,而這對于風電場前期的評估來說,是可以忽略不計的。
所以說,在風電行業的應用環境下,風杯風速儀的測量精度還是比較高的,空氣密度對它的影響可以忽略。
結束語
當然,現在看來,我們已經逃出了這個陷阱,但是如果我們用下面這個角度來看這個問題,就會覺得這哪里是個陷阱,簡直就是個明擺著的坑。
如果風杯風速儀是受流體壓力影響而改變速度,那么把它放到水里,轉速應該成百上千地增大,而這顯然也是不可能的。