Yükseklikteki Rüzgar Hızı Hesaplama

Hesaplamaya Girin

Bilinen rüzgar hızı (m/s)

Referans yükseklik h₁ (m)

Hedef yükseklik h₂ (m)

Rüzgar makaslama üssü α

Tipik α değerleri: 0,10 (su/buz), 0,143 (açık arazi), 0,20 (banliyö), 0,27+ (ormanlık/kent).

Sonuç

Hedef yükseklikteki rüzgar hızı

6,29

m/s

Yükseklik oranı (h₂/h₁)	5
Referansa göre değişim	25,88%

Yükseklikteki Rüzgar Hızı Hesaplama nedir?

Bu araç, rüzgar hızının yerden yükseklikle nasıl değiştiğini rüzgar makaslama üs yasası ile tahmin eder. Rüzgar, arazi ve engellerle olan sürtünme nedeniyle yere yakın yerlerde daha yavaştır ve yükseldikçe hızlanır. Mühendisler, rüzgar türbini planlayıcıları ve meteorologlar, bu ilişkiyi ölçülen bir rüzgar hızını bir yükseklikten (örneğin 10 m'lik bir meteoroloji direği) hedef bir yüksekliğe (örneğin 50 m veya daha yüksekteki bir türbin göbeği) ölçeklendirmek için kullanır.

Düşük ölçülen rüzgâr hızını türbin göbek yüksekliğine ölçeklemek.

Nasıl kullanılır?

Bilinen bir rüzgar hızını ve bu hızın ölçüldüğü yüksekliği (\(h_1\)) girin. Ardından hızını öğrenmek istediğiniz hedef yüksekliği (\(h_2\)) ve araziniz için rüzgar makaslama üssü \(\alpha\) değerini girin. Hesaplayıcı; öngörülen rüzgar hızını, yükseklik oranını ve referans hıza göre yüzdesel değişimi verir.

Formülün açıklaması

Üs yasası şöyledir:

$$v_2 = v_1 \cdot \left( \frac{h_2}{h_1} \right)^{\alpha}$$

\(\alpha\) üssü (Hellmann ya da rüzgar makaslama üssü) yüzey pürüzlülüğünü yansıtır: açık su veya buz üzerinde yaklaşık 0,10; açık arazide 0,143 (yaygın olarak "1/7 üs yasası"); banliyölerde 0,20; ormanlık alanlar ve yoğun kentlerde 0,27 veya üzeri. Hızdaki yüzdesel değişim \(\left( h_2/h_1 \right)^{\alpha} - 1\)'e eşittir ve \(v_1\)'e bağlı değildir.

Üs yasası: eğri rüzgâr kesme üssü alfaya göre büküldükçe rüzgâr hızı yükseklikle artar.

Çözümlü örnek

Diyelim ki açık bir arazide (\(\alpha = 0{,}143\)) 10 m yükseklikte rüzgar hızı 5 m/s olarak ölçüldü ve siz 50 m'deki hızı öğrenmek istiyorsunuz. Oran \(50/10 = 5\) olur ve \(5^{0{,}143} \approx 1{,}2588\) olduğundan \(v_2 \approx 5 \times 1{,}2588 = 6{,}29 \text{ m/s}\) çıkar — yani referans yükseklikteki hızdan yaklaşık %25,88 daha hızlı.

Sıkça Sorulan Sorular

Bu kesin bir değer mi? Hayır. Üs yasası ampirik bir yaklaşımdır; gerçek profiller atmosferik kararlılığa, günün saatine ve araziye göre değişir.

Hangi \(\alpha\) değerini kullanmalıyım? Açık arazi için nötr bir varsayılan olarak 0,143 kullanın ve daha pürüzlü yüzeyler için bu değeri artırın. Sahaya özel \(\alpha\) değeri, ölçülen iki yükseklikten hesaplanabilir.

Aşağı yönlü tahmin için de işe yarar mı? Evet — \(h_2\) değerini \(h_1\)'den küçük ayarladığınızda sonuç daha düşük bir rüzgar hızı olacaktır.