المتوسط المكاني للدوّار: الرياح النقطية ومتوسط المساحة والسرعة المكافئة

للقيم القياسية Uj التي تمثل مساحات جزئية Aj، يكون المتوسط الموزون بالمساحة ⁦Σ(Aj Uj)/ΣAj⁩. ولا يكافئ الترجيح العددي المتساوي ذلك إلا عندما تتساوى المساحات الجزئية الممثلة. وينبغي ألا يجعل جمع بيانات أكثر كثافة في منطقة ما تلك المنطقة تشغل مساحة فيزيائية أكبر دون قصد.

لقرص افتراضي مقسَّم إلى منطقتين متساويتي المساحة عند 6 و⁦10 m/s⁩ متوسط ⁦8 m/s⁩. وإذا شغلت منطقة ⁦6 m/s⁩ بدلًا من ذلك ثلاثة أرباع المساحة، أعطت السرعتان نفسيهما ⁦7 m/s⁩. وتغير الأوزان المكانية النتيجة دون تغيير أي قراءة محلية.

لتدفق متوازٍ عمودي على المساحة، وكثافة منتظمة وسرعات محلية غير سالبة، نعرّف ⁦Ueq = [Σ(Aj Uj³)/ΣAj]^(1/3)⁩. ويحفظ ذلك تدفق الطاقة الحركية المتكامل على المساحة لهذا التمثيل المحدد للتدفق الداخل؛ وليس المتوسط الحسابي.

في مثال المساحتين المتساويتين ⁦6/10 m/s⁩، يبلغ الجذر التكعيبي لمتوسط المكعبات نحو ⁦8.47 m/s⁩، مقابل المتوسط الحسابي ⁦8 m/s⁩. ويتطلب التدفق المائل عامل التدفق العمودي المناسب مع مقدار السرعة. ولا تتنبأ أي كمية قياسية مكافئة هنا بالخرج الكهربائي أو تغير منحنى قدرة فعليًا.

يتابع المتوسط الزمني كمية واحدة عبر الزمن، بينما يجمع المتوسط المساحي مواقع مكانية متزامنة. ويتطلب تطبيقهما معًا تحديد ترتيبهما وأي عملية غير خطية بينهما. ويوضح دليل المتوسطات غير الخطية لماذا يغير التكعيب هذه المسألة.

لا تقدم هذه الصفحة إجراء أخذ عينات في مستوى الدوّار أو خوارزمية رياح مكافئة خاصة بمنتج أو تقدير إنتاج لـ ⁦MARSTON⁩. بل تشرح خيارات التمثيل؛ ولا يكفي قطر الدوّار الاسمي وحده لإعادة بناء مجال سرعة مكاني فعلي أو تفاعله مع الآلة.

أدلة فنية ذات صلة: كثافة الهواء للرياح: الحرارة والضغط والرطوبة · أطياف اضطراب الرياح والمقاييس الزمنية والمكانية · المتوسطات غير الخطية: لماذا يتغير الناتج عند تكعيب المتوسط.

معلومات عامة: OpenFAST FAST.Farm: كميات محددة للتدفق النسبي المتوسط على القرص. تشرح هذه المراجع مفاهيم القطاع؛ وهي منفصلة عن وثائق منتجات ⁦MARSTON⁩ والمشروع المنطبقة.