Ветрозащитный экран

редактировать
Аэрофотоснимок полевых ветрозащитных полос в Северной Дакоте Один оригинальных построек в Сваппаваара, спроектированных Ральфом Эрскином, которые образуют длинную ветрозащитную полосу

A ветрозащитную полосу (защитную полосу) - это обычно выполняемое наверх из одного или нескольких рядов деревьев или кустарников, посаженных таким образом, чтобы обеспечить укрытие от ветра и защитить почву от эрозии. Обычно их высаживают в живых изгородях по краям полей на фермах. При правильном проектировании ветрозащитные ограждения вокруг дома могут снизить расходы на отопление и охлаждение и сэкономить энергию. Также устанавливаются ветрозащитные полосы, чтобы снег не выпадал на проезжую часть или дворы. Иногда фермеры используют ветрозащитные полосы, чтобы удерживать снежные заносы на сельскохозяйственных угодьях, которые будут обеспечивать водой, когда снег тает весной. Другие преимущества включают создание микроклимата вокруг сельскохозяйственных культур (с немного меньшим сушки и замерзанием ночью), обеспечение среды обитания для диких животных и, в некоторых регионах предоставление древесины, если деревья собираются.

Ветрозащитные полосы и пересечение посевов можно комбинировать в сельскохозяйственной практике, называемой. Поля засажены рядами разных культур в окружении рядов деревьев. Эти деревья дают плоды, дрова или защищают урожай от ветра. Выращивание аллей было особенно успешным в Индии, Африке и Бразилии, где производители кофе объединили сельское хозяйство и лесоводство.

Еще одно применение защитной полосы - это ограждение фермы от главной дороги или автомагистрали. Это улучшает ландшафт фермы за счет уменьшения визуального проникновения на автомагистраль, уменьшения шума от движения и создания безопасного барьера между сельскохозяйственными животными и дорогой.

Также используются заборы, называемые «ветрозащитные полосы». Ветрозащитные ветровки, обычно сделанные из хлопка, нейлона, холста и переработанных парусов, обычно имеют три или более панелей, удерживаемых на месте с полюсами, которые вставляются в карманы, вшитые в панель. Затем столбы забиваются в землю и образуется ветрозащитный экран. Ветрозащитные полосы или «ветрозащитные ограждения» используются для уменьшения скорости ветра над подверженными эрозии областями, такими как открытые поля, промышленные склады и пыльные промышленные предприятия. Поскольку эрозия пропорциональна кубической скорости ветра, уменьшение скорости ветра на 1/2 (например) уменьшит эрозию на 87,5%.

Защищенные безветренные области, создаваемые ветровыми полосами, называются ветровыми тенями.

Содержание

  • 1 Аэродинамика ветрозащитных полос
  • 2 См. Также
  • 3 Ссылки
  • 4 Библиография
  • 5 Внешние ссылки

Аэродинамика ветрозащиты

Рекламный плакат Восточной Германии, 1952

В сущности, когда ветер встречает пористое препятствие, такое как ветрозащитная полоса или защитный пояс, давление воздуха увеличивается (грубо говоря, воздух накапливается) с наветренной стороны и (наоборот) давление воздуха уменьшается с подветренной стороны. В результате воздушный поток, приближающийся к преграде, задерживается, и часть его перемещается вверх и через преграду, что приводит к появлению в воздухе струи с более высокой скоростью ветра. Оставшаяся часть встречного воздушного потока, задержавшаяся в своем приближении, теперь циркулирует через барьер к его нижнему краю, подталкиваемый уменьшением давления по ширине защитной полосы; Возникающий с подветренной стороны, этот воздушный поток теперь еще больше задерживается из-за неблагоприятного градиента давления, потому что с подветренной стороны барьера с увеличением расстояния по ветру давление воздуха снова возвращается к окружающему уровню. В результате минимальная скорость ветра возникает не у или в пределах ветрозащиты, ни на ее подветренной кромке, а дальше по ветру - номинально на расстоянии, примерно в 3-5 раз превышающем высоту ветрозащиты H. За этой точкой скорость ветра восстанавливается, чему способствует нисходящий перенос импульса от вышележащего более быстро движущегося потока. С точки зрения усредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса эти эффекты могут быть поняты как результат потери количества движения, вызванной сопротивлением листьев и ветвей, и будут представлены объемной силой f i (распределенный сток импульса).

Мало того, что средняя (средняя) скорость ветра снижается с подветренной стороны укрытия, ветер также становится менее порывистым, так как турбулентные колебания ветра также затухают. В результате турбулентное вертикальное перемешивание слабее с подветренной стороны барьера, чем с наветренной стороны, и возникают интересные вторичные микроклиматические эффекты. Например, днем ​​явное тепло, поднимающееся от земли из-за поглощения солнечного света (см. Баланс энергии поверхности), менее эффективно смешивается вверх с подветренной стороны от ветрозащиты, в результате чего температура воздуха у земли несколько выше с подветренной стороны, чем с наветренной стороны. Конечно, этот эффект ослабляется с увеличением расстояния по ветру, и действительно, за пределами примерно 8 часов ниже по течению может существовать зона, которая на самом деле холоднее, чем против ветра.

См. Также

Ветрозащитные полосы в Леся, Норвегия, также используется для сбора снега на засушливых территориях.

Ссылки

  • Уилсон, 1985; Журнал ветроэнергетики и промышленной аэродинамики, Vol. 21
  • Argete Wilson, 1989, Сельскохозяйственная и лесная метеорология, том 48

Библиография

  • Уитготт, Джей; Скотт Бреннан (2008). Окружающая среда: наука за рассказами (3-е изд.). Сан-Франциско, Калифорния: Пирсон Бенджамин Каммингс. ISBN 0131357050.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Windbreaks.
Последняя правка сделана 2021-06-21 10:32:56
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте