李帆 王志超 晏天 李慶超

(國家海洋局南海標(biāo)準(zhǔn)計量中心，廣州 510300)

引言

風(fēng)是海洋動力過程的基本參量，與海洋中幾乎所有的海水運動直接相關(guān)[1]，因此，風(fēng)是氣象氣候、波浪和災(zāi)害性海況的監(jiān)測和預(yù)報中的必要參數(shù)，海面風(fēng)場的研究對海上航行、海洋工程、海洋漁業(yè)、防災(zāi)減災(zāi)等具有非常重要的意義[2]。最有效描述某一區(qū)域風(fēng)特性的方法是在該區(qū)域進(jìn)行大量風(fēng)的觀測分析，得到合適的經(jīng)驗?zāi)Ｐ秃徒y(tǒng)計參數(shù)[3]。由此可見，風(fēng)的準(zhǔn)確測量尤為重要。風(fēng)的準(zhǔn)確測量的關(guān)鍵要素之一是使用優(yōu)良的測風(fēng)儀器。在海洋觀測、監(jiān)測和調(diào)查中明確規(guī)定，測風(fēng)儀器應(yīng)經(jīng)過法定計量檢定機(jī)構(gòu)檢定/校準(zhǔn)[4-5]。因此，科學(xué)合理地評價測風(fēng)儀器的計量性能對于風(fēng)的準(zhǔn)確測量是必要的。

測風(fēng)儀器計量性能的評價是利用由風(fēng)洞、微壓計、皮托靜壓管等設(shè)備搭建的計量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置進(jìn)行的[6-7]。把測風(fēng)儀器放置在試驗風(fēng)場中，通過比較實際風(fēng)速與測風(fēng)儀器測得的風(fēng)速示值，評價測風(fēng)儀器的測量準(zhǔn)確度。在試驗風(fēng)場中，由于洞壁的約束，流線無法自由擴(kuò)展，使得模型與洞壁之間的平均流速增大，稱為阻塞效應(yīng)[8]。在測風(fēng)儀器的檢定過程中，阻塞效應(yīng)會造成測風(fēng)儀器的風(fēng)速示值偏差，因此，除了對試驗風(fēng)場的均勻性和穩(wěn)定性有所要求外，試驗風(fēng)場的阻塞比一般要求在0.05以下[6-7]。在阻塞效應(yīng)的試驗修正上，黃啟明等采用同一個模型在小風(fēng)洞和大風(fēng)洞做對比實驗，得到洞壁干擾因子，用來修正小風(fēng)洞的洞壁干擾[9]。李松奎等提出了一種全新的阻塞修正方案，通過實驗驗證了阻塞修正系數(shù)的科學(xué)合理性[10]。Maskell根據(jù)動量定理提出了半經(jīng)驗的阻力系數(shù)修正理論[8]。同時，也可以數(shù)值模擬修正，Stafford、Okajima等許多學(xué)者利用CFD建模研究阻塞效應(yīng)修正平均風(fēng)荷載[11-12]。Broughton等做了采用開槽壁面的風(fēng)洞改善阻塞效應(yīng)的研究[13]。

目前對試驗風(fēng)場的阻塞效應(yīng)的研究，一般都聚焦在阻塞效應(yīng)的試驗修正和數(shù)值模擬修正，鮮有學(xué)者研究測風(fēng)儀器檢定中試驗風(fēng)場的阻塞效應(yīng)改善等問題。

本文選用應(yīng)用最為廣泛的三杯測風(fēng)儀[14]，運用CAD模擬不同旋轉(zhuǎn)角度風(fēng)杯組的迎風(fēng)面，通過分析風(fēng)杯組的迎風(fēng)面積的變化，建立風(fēng)杯組迎風(fēng)面積與旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)關(guān)系曲線，精確獲取到三杯測風(fēng)儀迎風(fēng)面積最大時的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，為不規(guī)則的復(fù)雜迎風(fēng)面的計算提供新思路。同時，在為減小阻塞比而進(jìn)行的風(fēng)洞夾具改造工作中利用該函數(shù)關(guān)系曲線精準(zhǔn)測算試驗風(fēng)場的阻塞比，設(shè)計出既滿足試驗風(fēng)場阻塞比要求又滿足試驗風(fēng)場均勻性要求的夾具，與傳統(tǒng)的粗略估算相比能更好平衡試驗風(fēng)場阻塞比優(yōu)化和均勻性優(yōu)化的矛盾，避免夾具制造返工修改，降低試驗風(fēng)場改造成本。最后，對經(jīng)改善阻塞效應(yīng)后的試驗風(fēng)場進(jìn)行阻塞效應(yīng)測試，完成試驗風(fēng)場性能優(yōu)化驗證。

1 試驗風(fēng)場

1.1 儀器

采用中環(huán)天儀(天津)氣象有限公司制造的EDE14A2型風(fēng)洞提供試驗風(fēng)場。該風(fēng)洞風(fēng)速范圍為0.4～30 m/s，穩(wěn)定性為0.5%，均勻性為0.4%，試驗段尺寸為Φ240 mm×380 mm，是圓形截面的閉口開路型風(fēng)洞?？諝饨?jīng)進(jìn)氣口吸入，經(jīng)蜂窩器整流，經(jīng)收縮段加速，在試驗段達(dá)到所需風(fēng)速，再經(jīng)擴(kuò)散段減速排出。

采用上海愛山儀器設(shè)備廠的AS-T-1型皮托靜壓管、GE Druck制造的DPI610型數(shù)字微壓計和Vaisala制造的HMP75型手持溫濕度計測量試驗風(fēng)場。經(jīng)計量院檢定，皮托靜壓管校準(zhǔn)系數(shù)是1.003；微壓計最大誤差優(yōu)于±0.05%FS Pa，測量范圍為0～2.5 kPa；手持溫濕度計的溫度測量最大誤差是0.1 ℃，相對濕度測量最大誤差是-1.7%。皮托靜壓管是由兩根不同內(nèi)徑的不銹鋼管同心套接焊制而成，內(nèi)管是全壓管，傳導(dǎo)外界總壓力，外管是靜壓管，傳導(dǎo)外界靜壓力。數(shù)字微壓計顯示壓力差值，其原理是壓力分別由2個端口經(jīng)傳壓介質(zhì)作用于壓力傳感器上，壓力傳感器輸出相應(yīng)的電信號或數(shù)字信號，由數(shù)據(jù)處理單位處理后在顯示器上直接顯示2個壓力的差值，即為被測壓力差的示值。測量時，手持溫濕度計測量試驗段風(fēng)場的濕度和溫度，皮托靜壓管安裝在風(fēng)洞試驗段，全壓孔對準(zhǔn)氣流來向，靜壓孔與氣流方向垂直，全壓尾嘴和靜壓尾嘴分別通過透明軟管與微壓計的總壓口和靜壓口氣密連接，由微壓計讀出總壓與靜壓的差值，即試驗風(fēng)場的風(fēng)壓值。

選用天津氣象儀器廠制造的經(jīng)檢定合格的DEM6型三杯測風(fēng)儀作為試驗儀器。三杯測風(fēng)儀主要由風(fēng)杯組、風(fēng)速表盤、風(fēng)向標(biāo)和手柄組成，測風(fēng)范圍1～30 m/s，用于測量風(fēng)向和1 min內(nèi)平均風(fēng)速。風(fēng)杯組是感風(fēng)器件，由3個大小相等的空心半球狀風(fēng)杯繞著轉(zhuǎn)軸兩兩相距120°構(gòu)成。在風(fēng)場中，風(fēng)杯組受風(fēng)力驅(qū)動，朝著風(fēng)杯凹面后退的方向旋轉(zhuǎn)，帶動主軸旋轉(zhuǎn)，輸出脈沖信號，轉(zhuǎn)換得到風(fēng)速示值。

1.2 方法設(shè)計

試驗時，三杯測風(fēng)儀通過夾具安裝在風(fēng)洞試驗段，試驗風(fēng)場的橫截面積S0，三杯測風(fēng)儀在試驗風(fēng)場中的迎風(fēng)面積S，則阻塞比ρ為：

(1)

原夾具的固定點在三杯測風(fēng)儀的手柄處，三杯測風(fēng)儀的風(fēng)杯組和風(fēng)速表盤都置于試驗風(fēng)場中，三杯測風(fēng)儀的迎風(fēng)面積包括風(fēng)杯組、風(fēng)速表盤以及支撐桿。在不考慮風(fēng)杯組迎風(fēng)面積的情況下單取風(fēng)速表盤和支撐桿的迎風(fēng)面積進(jìn)行阻塞比計算，其結(jié)果為0.05。由此可判斷實際的阻塞比大于0.05，無法滿足最新規(guī)程阻塞比不大于0.05的要求[6,15]。因此，需要降低試驗風(fēng)場的阻塞比。根據(jù)式(1)，降低阻塞比的方式有2種：①增加試驗風(fēng)場的橫截面積S0；②減小三杯測風(fēng)儀的迎風(fēng)面積S。

方式①需要對風(fēng)洞結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造甚至是更換，與方式②對比，技術(shù)難度大，經(jīng)濟(jì)成本高，時間周期漫長，因此，優(yōu)先考慮方式②，即減小三杯測風(fēng)儀的迎風(fēng)面積。

通過設(shè)計新型夾具，減小試驗風(fēng)場中三杯測風(fēng)儀除風(fēng)標(biāo)組外的迎風(fēng)面積，降低試驗風(fēng)場的阻塞比，改善試驗風(fēng)場的阻塞效應(yīng)。

新型夾具的設(shè)計分為結(jié)構(gòu)設(shè)計和固定點位置確定兩部分。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，主要考慮減小夾具對試驗風(fēng)場不均勻性的影響和緊固三杯測風(fēng)儀這兩個方面。在試驗段中，試驗風(fēng)場的均勻性與試驗段的結(jié)構(gòu)對稱性有關(guān)。因此，新型夾具的上表面設(shè)計為與試驗段有同軸同徑的一段弧形面，新型夾具的材料選取與風(fēng)洞內(nèi)壁摩擦系數(shù)相近且易加工成型的POM塑料。新型夾具在風(fēng)速表盤某一位置處進(jìn)行固定，由固定座、支撐座和調(diào)節(jié)塊3部分組成。安裝時，三杯測風(fēng)儀套在固定座里，固定座套在支撐座里，支撐座鎖在調(diào)節(jié)塊上，調(diào)節(jié)塊固定在風(fēng)洞外壁。固定座的輪廓與三杯測風(fēng)儀的風(fēng)速表盤輪廓一致，用于緊貼并托護(hù)住三杯風(fēng)速儀。固定座分為兩塊部件，兩塊部件上設(shè)計有銷釘和銷釘孔，兩塊部件套住三杯測風(fēng)儀后，通過銷釘初步緊固，安裝三杯測風(fēng)儀的手柄后，便可與三杯測風(fēng)儀保持緊固；支撐座貫徹在調(diào)節(jié)塊與固定座之間，其上界線與風(fēng)洞的壁弧線保持一致，前后兩側(cè)設(shè)計有銷釘，用于與固定座之間的緊固；調(diào)節(jié)塊設(shè)計有螺絲孔，配置手?jǐn)Q螺絲，用于固定支撐座(圖1)。

圖1 新型三杯測風(fēng)儀夾具設(shè)計

新型夾具固定點位置主要受2個因素限制：①新型夾具的固定點位置能夠保證風(fēng)杯組處于試驗風(fēng)場中均勻性和穩(wěn)定性較為優(yōu)良的區(qū)域；②新型夾具的固定點位置能夠保證試驗風(fēng)場的阻塞比不大于0.05且盡可能地降低。

采用坐標(biāo)軸法在試驗風(fēng)場的儀器安裝橫截面上縱向布置間距為20 mm的測試點，選取10 m/s和20 m/s速度點測量試驗風(fēng)場的均勻性，選取15 m/s和25 m/s速度點測量試驗風(fēng)場的穩(wěn)定性[16]。測量結(jié)果表明，試驗風(fēng)場的穩(wěn)定性為0.5%，均勻性為0.4%，在以安裝橫截面圓心為原點，直徑為150 mm的區(qū)域內(nèi)均勻性表現(xiàn)最優(yōu)(圖2)。

圖2 均勻性測試

進(jìn)一步精確計算三杯測風(fēng)儀的迎風(fēng)面積，確定新型夾具的固定點位置，保證阻塞比降低到最小的同時風(fēng)杯組也處于最優(yōu)的均勻范圍內(nèi)。

2 三杯測風(fēng)儀迎風(fēng)面積計算方法

由于三杯測風(fēng)儀的風(fēng)杯組在旋轉(zhuǎn)時每個風(fēng)杯相對于風(fēng)場法平面的夾角會發(fā)生變化，因此，三杯測風(fēng)儀的迎風(fēng)面積是隨著風(fēng)杯組的旋轉(zhuǎn)而變化的。單個風(fēng)杯旋轉(zhuǎn)1周的迎風(fēng)面是按照半圓→橢圓→圓→橢圓→半圓變化，可知當(dāng)風(fēng)杯迎風(fēng)面是圓形時風(fēng)杯的迎風(fēng)面積最大。風(fēng)杯組旋轉(zhuǎn)1周時，3個風(fēng)杯的迎風(fēng)面積不可能同時是圓形的，也不可能同時是半圓形的。風(fēng)杯組的迎風(fēng)面變化比較復(fù)雜，最大迎風(fēng)面積的情況無法簡單推論得出，最大迎風(fēng)面積也無法通過數(shù)值計算得出。

運用CAD建立三杯測風(fēng)儀的三維模型(圖3)，通過改變風(fēng)杯組的旋轉(zhuǎn)角度，使用CAD的投影功能，得到不同旋轉(zhuǎn)角度時風(fēng)杯組的迎風(fēng)面；使用CAD的面域功能，得到不同旋轉(zhuǎn)角度時風(fēng)杯組的迎風(fēng)面積；經(jīng)過不斷細(xì)分逼近，從而找出風(fēng)杯組的最大迎風(fēng)面積時的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，實現(xiàn)三杯測風(fēng)儀阻塞比最值計算。

圖3 三杯測風(fēng)儀三維模型

風(fēng)杯組具有結(jié)構(gòu)的對稱性，初步確定風(fēng)杯組旋轉(zhuǎn)范圍為0°～120°。以任意2個風(fēng)杯對稱靜止在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)為旋轉(zhuǎn)的零點位置，順著一個方向?qū)L(fēng)杯組依次旋轉(zhuǎn)0°、20°、40°、60°、80°、100°和120°，得到各個旋轉(zhuǎn)角度下風(fēng)杯組的迎風(fēng)面，并計算出相應(yīng)的面積。

圖4為迎風(fēng)面積隨旋轉(zhuǎn)角度的變化趨勢。先均勻選取區(qū)間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度，描繪出一個大致趨勢(圖4a),后續(xù)逐漸細(xì)分旋轉(zhuǎn)角度區(qū)間，使得迎風(fēng)面積的變化趨勢越來越清晰，直至出現(xiàn)最大迎風(fēng)面積(圖4b、c、d)。

由圖4a可知，風(fēng)杯組的迎風(fēng)面積的變化周期是60°，因此在0°～60°內(nèi)同樣以任意2個風(fēng)杯對稱靜止在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)為旋轉(zhuǎn)的零點位置，順著原先的方向依次旋轉(zhuǎn)10°、30°、50°。由圖4b可知，在0°～10°的變化趨勢與原先的變化趨勢不一致，在10°～60°的變化趨勢與原先的保持一致。

繼續(xù)細(xì)分旋轉(zhuǎn)角度，保持零點位置和旋轉(zhuǎn)方向不變，將風(fēng)杯組依次旋轉(zhuǎn)5°、15°、55°，圖4c顯示風(fēng)杯組的迎面面積在5°～15°存在1個峰值，在0°～5°和15°～60°的變化趨勢與原先保持一致，且這兩段區(qū)間的極值都小于5°～15°區(qū)間內(nèi)的極值。因此，風(fēng)杯組的迎風(fēng)面積變化的最大值存在于5°～15°。

在5°～15°中，5°～10°呈上升，數(shù)據(jù)顯示迎風(fēng)面積最大的是旋轉(zhuǎn)10°對應(yīng)的迎風(fēng)面，因此重點研究10°附近的迎風(fēng)面積的變化。保持零點位置不變，順著原先的方向?qū)L(fēng)杯組依次旋轉(zhuǎn)7°、8°、9°，圖4d顯示，在5°～10°中，風(fēng)杯組的迎風(fēng)面積在5°～9°呈上升趨勢，在9°～10°呈下降趨勢，因此在5°～10°中風(fēng)杯組的最大迎風(fēng)面積是在9°處，為1067.6 mm2。

圖4 風(fēng)杯組不同旋轉(zhuǎn)角度的迎風(fēng)面積變化:(a)0°～120°，(b)0°～60°,(c)細(xì)分0°～60°,(d)細(xì)分0°～15°

3 計算結(jié)果

根據(jù)上述過程，整理可得三杯測風(fēng)儀風(fēng)杯組迎風(fēng)面積與旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)關(guān)系曲線(圖5)。風(fēng)杯組迎風(fēng)面積隨著旋轉(zhuǎn)角度在908.2～1067.6mm2內(nèi)連續(xù)變化，在0°～9°逐漸變大，在9°出現(xiàn)最大值，為1067.6 mm2；在9°～30°逐漸變小，在30°出現(xiàn)最小值，為908.2 mm2，最值相差159.4 mm2；在30°～60°逐漸變大，在60°出現(xiàn)極大值，為1035.9 mm2；隨后以60°為1個變化周期進(jìn)行周期變化。

圖5 風(fēng)杯組迎風(fēng)面積與旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)關(guān)系曲線

基于不規(guī)則投影面存在理論計算難度，傳統(tǒng)的風(fēng)杯組迎風(fēng)面積采用2.5個圓形風(fēng)杯面積估算。其估算值比實際最大迎風(fēng)面積增加了約62 mm2，估算誤差約為5.8%。按照滿足阻塞比不大于0.05的要求換算，試驗風(fēng)場的區(qū)域半徑至少要增加20 mm，橫截面積增加3.3%，相當(dāng)于同樣情況下因為計算方法不同增加了試驗風(fēng)場的建造成本，也不利于新型夾具固定點位置的確定。

在試驗風(fēng)場中，一旦新型夾具的固定點位置確定，除風(fēng)杯組外，其余部件的迎風(fēng)面積都保持不變，因此，風(fēng)杯組的迎風(fēng)面積與旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)關(guān)系曲線的規(guī)律適用于三杯測風(fēng)儀在風(fēng)場中旋轉(zhuǎn)時迎風(fēng)面積的變化情況。

取風(fēng)杯組的最大迎風(fēng)面積進(jìn)行三杯測風(fēng)儀的阻塞比計算，在保證風(fēng)杯組處于以安裝橫截面圓心為原點，直徑為150 mm的區(qū)域的基礎(chǔ)上盡可能降低三杯測風(fēng)儀的安裝高度以減少迎風(fēng)面積降低阻塞比，并考慮風(fēng)速表盤各個檢定點讀數(shù)方便等因素，最終確定新型夾具的固定點在三杯測風(fēng)儀風(fēng)速表盤圓心以上10 mm處。

經(jīng)計算，這種情況下試驗風(fēng)場的阻塞比最大值為0.04，比原先阻塞比最大值降低了0.03，降低比率為42%，試驗風(fēng)場的阻塞效應(yīng)得到了極大的改善。

4 驗證性試驗

4.1 試驗步驟和方法

微壓計、皮托靜壓管、手持溫濕度計組成實際風(fēng)速測量系統(tǒng)。在EDE14A2型風(fēng)洞的試驗段上使用新型夾具固定三杯測風(fēng)儀，分別測量2 m/s、10 m/s、15 m/s、20 m/s、25 m/s、30 m/s等6個測量點處的實際風(fēng)速和三杯測風(fēng)儀的測量示值vij(在第i個測量點的第j次讀數(shù))。每個測量點讀數(shù)3次，取3次讀數(shù)的平均值作為該測量點三杯測風(fēng)儀的指示風(fēng)速。

大風(fēng)洞試驗段尺寸為Φ500 mm×1320 mm，均勻性為0.8%，穩(wěn)定性為0.5%，是圓形截面的閉口開路型風(fēng)洞。試驗時，風(fēng)場的阻塞比為0.006，可忽略阻塞效應(yīng)的影響，視為無壁洞約束的自由風(fēng)場[9]。因此，在大風(fēng)洞中測量得到三杯測風(fēng)儀的指示風(fēng)速可視為沒有受阻塞效應(yīng)影響的指示風(fēng)速，用來評價EDE14A2型風(fēng)洞的阻塞效應(yīng)的影響。

4.2 試驗結(jié)果討論

試驗數(shù)據(jù)表明，三杯測風(fēng)儀的指示風(fēng)速與實際風(fēng)速的差值在±0.34 m/s內(nèi)，小風(fēng)洞和大風(fēng)洞的指示風(fēng)速一致較好。10 m/s、15 m/s、20 m/s、30 m/s 4個測量點處小風(fēng)洞的指示風(fēng)速分別和大風(fēng)洞的指示風(fēng)速相同，在2 m/s和25 m/s 2個測量點處小風(fēng)洞的指示風(fēng)速分別和大風(fēng)洞的指示風(fēng)速相差0.06 m/s和0.02 m/s，阻塞修正系數(shù)分別為0.976和0.999，誤差分別為2.4%和0.1%(表1)。

表1 各測量點三杯測風(fēng)儀阻塞效應(yīng)測試 m/s

三杯式風(fēng)速儀的指示風(fēng)速可通過檢定或校準(zhǔn)的方式進(jìn)行量值溯源，建立與實際風(fēng)速的關(guān)系，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠[17]。在檢定中，如果三杯測風(fēng)儀示值誤差在±(0.5+0.02v)內(nèi)，則可判定該三杯測風(fēng)儀合格[6]。在阻塞效應(yīng)測試中，三杯測風(fēng)儀的示值誤差均在允許誤差范圍內(nèi)，因此可以判定三杯測風(fēng)儀的計量性能良好，測得數(shù)據(jù)可靠有效。

由風(fēng)洞、微壓計、皮托靜壓管等設(shè)備搭建的三杯測風(fēng)儀示值誤差測量系統(tǒng)，其測量結(jié)果不確定度為3%(k=2)[18-19]。在阻塞效應(yīng)測試中，測量方式、設(shè)備、環(huán)境等均與三杯測風(fēng)儀示值誤差測量系統(tǒng)一致。因此，可以看作在不同阻塞比下進(jìn)行的多組三杯測風(fēng)儀示值誤差測量實驗。以在大風(fēng)洞中測得的三杯測風(fēng)儀示值誤差Δ0作為示值誤差最佳估計值，其結(jié)果不確定度為3%(k=2)。即在實際風(fēng)速v下，三杯測風(fēng)儀示值誤差以95%的包含概率分布在(Δ0-0.03v，Δ0+0.03v)區(qū)間內(nèi)。計算可得，在小風(fēng)洞中測得的三杯測風(fēng)儀示值誤差Δ均落在(Δ0-0.03v，Δ0+0.03v)區(qū)間內(nèi)(圖6)。因此在小風(fēng)洞中測得的三杯測風(fēng)儀示值誤差Δ可評價為三杯測風(fēng)儀的示值誤差[20]，試驗風(fēng)場的風(fēng)速指示值與自由風(fēng)場的風(fēng)速指示值一致性良好。

圖6 三杯測風(fēng)儀阻塞效應(yīng)測試

實驗結(jié)果表明，試驗風(fēng)場的阻塞效應(yīng)的改善結(jié)果良好，在保證試驗風(fēng)場的均勻性與穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，試驗風(fēng)場得到了優(yōu)化與提升。

5 結(jié)論

(1)試驗風(fēng)場的均勻性為0.4%。穩(wěn)定性為0.5%，在以安裝橫截面圓心為原點，直徑150 mm的區(qū)域內(nèi)均勻性表現(xiàn)最優(yōu)。

(2)三杯測風(fēng)儀的風(fēng)杯組最大迎風(fēng)面積出現(xiàn)在以任意2個風(fēng)杯對稱靜止在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)為原點偏轉(zhuǎn)9°處，為1067.6 mm2。

(3)與傳統(tǒng)估算相比，基于CAD計算三杯測風(fēng)儀的最大迎風(fēng)面積有效避免了約5.8%的計算誤差。

(4)在風(fēng)杯組處于試驗風(fēng)場的最優(yōu)均勻區(qū)域內(nèi)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化后的試驗風(fēng)場阻塞比為0.04，降低了0.03，降低比率為42%。

(5)進(jìn)行阻塞效應(yīng)測試實驗，試驗風(fēng)場和自由風(fēng)場的指示風(fēng)速一致性良好，試驗風(fēng)場得到優(yōu)化與提升。