Sciences Fair Projects - vitesse du vent et l'altitude
Ce projet scientifique a été réalisée pour observer la relation entre la vitesse du vent et l'altitude. Le test sera effectué en utilisant 4 anémomètres situés à 1 m, 2 m, 3 m et 4 m au dessus du sol.
Hypothèse
Le anémomètres situé au plus haut point au-dessus du sol mesurera la vitesse du vent la plus élevée.
Contexte
gradient de vitesse du vent
La variation de la vitesse du vent horizontal à la hauteur ou l'altitude est connue comme la vitesse du vent ou de cisaillement du vent. Cette variation de la vitesse du vent est due à la traînée aérodynamique. La vitesse du vent augmente à mesure que la hauteur au-dessus du sol augmente. Ceci est causé par la friction de surface.
Vent qui coule près de la surface de la terre rencontre des obstacles tels que les arbres, les bâtiments et les collines qui changeront sa direction. Le vent peut changer à la fois horizontalement et verticalement résultant de la turbulence du vent à proximité de la surface du sol.
turbulence du vent provoque la poussière à ramasser et déplacé, ainsi que aide dans la dispersion des graines de certaines plantes. Cependant, l'énergie est également perdu dans ce processus, ce qui provoque le vent à perdre de la vitesse. Par conséquent, le terrain, en fonction de sa rugosité ou la douceur, aura un effet sur le gradient de vitesse du vent. Une surface lisse comme de l'eau aura un gradient de vitesse du vent inférieure à celle des surfaces de sol rugueux.
Conditions scientifiques
gradient de vitesse du vent, le vent de cisaillement, la traînée aérodynamique, la friction de surface
Les matériaux nécessaires à ce projet scientifique:
- 4 anémomètres
- Une tige de métal (mesure 5 m de longueur)
- 1 chronomètre
1. Pour ce projet scientifique, la variable indépendante est la hauteur à laquelle est placé l'anémomètre. La variable dépendante est la vitesse de rotation de l'anémomètre. Ceci est déterminé en comptant le nombre de tours effectués par l'anémomètre en une minute. Les constantes (variables de contrôle) sont l'emplacement choisi pour le test, la vitesse du vent, la distance entre les anémomètres, et la performance de l'anémomètre.
2. Monter le 4 anémomètres 1 m de distance sur la tige métallique. Laisser 500mm à la base de la tige de le planter dans le sol.
4. Plante de la tige métallique avec les anémomètres dans le sol à l'emplacement choisi avec différentes hauteurs de 1m, 2m, 3m et 4m. Assigner un assistant d'observer chaque anémomètres. Une fois les coups de vent et l'anémomètre commence à tourner, démarrer le chronomètre, compter le nombre de tours effectués par l'anémomètre en une minute et enregistrer les valeurs dans un tableau, comme indiqué ci-dessous.
5. Effectuer les essais pendant 3 jours, et enregistrer les résultats dans un tableau, comme indiqué ci-dessous.
Observation
Les résultats montrent que plus le anémomètres est au-dessus du sol, plus vite il tournera.
Les résultats ci-dessus ont ensuite été tracées sur un graphique, comme illustré ci-dessous.
Conclusion
L'hypothèse selon laquelle l'anémomètre situé au plus haut point au-dessus du sol mesurera la vitesse du vent la plus élevée a été avéré être vrai.
gradient de vitesse du vent et la turbulence sont des facteurs très importants à considérer lors du choix de la hauteur pour l'installation d'éoliennes. L'éolienne doit avoir une grande vitesse du vent et que peu de turbulence du vent possible. la turbulence du vent La lumière peut affecter les performances et l'efficacité de la turbine éolienne alors que de grandes quantités de turbulence peut réduire sa durée de vie, ou même l'endommager.