最大瞬時風速

最大瞬時風速，某個時段內出現的最大瞬時風速值。 ^[1]  在實際應用過程中通常是指某一時間內的平均風速，這個時間段的長短通常與測量儀器的反應相關。如龔德俊（1979）等人研製的一種以數碼形式輸出的測風裝置在測量最大瞬時風速時每次測量反應最短時間需要10s，因此作者將測量結果中測量時間為10秒的風速極大值。 ^[2]  隨着測量儀器的改進，在實際應用中最大瞬時風速值通常是指3秒鐘（3秒陣風）的滑動平均風速。 ^[1] 

風是空氣流動時產生的一種自然現象。空氣流動有上下流動和左右流動，上下流動為垂直運動，也叫對流；左右流動為水平運動，也就是風。風是一個矢量，用風向和風速表示。當前，風速測量的儀器主要有下列幾種：

風杯風速計是最常見的一種風速計。轉杯式風速計最早由英國魯賓孫發明，當時是四杯，後來改用三杯。它由3個互成120°固定在支架上的拋物錐空杯組成感應部分，空杯的凹面都順向一個方向。整個感應部分安裝在一根垂直旋轉軸上，在風力的作用下，風杯繞軸以正比於風速的轉速旋轉。轉速可以用電觸點、測速發電機或光電計數器等記錄。 ^[3] 

風速計的葉輪式探頭的工作原理是基於把轉動轉換成電信號，先經過一個臨近感應開頭，對葉輪的轉動進行“計數”併產生一個脈衝系列，再經檢測儀轉換處理，即可得到轉速值。

一根被電流加熱的金屬絲，流動的空氣使它散熱，利用散熱速率和風速的平方根成線性關係，再通過電子線路線性化（以便於刻度和讀數），即可製成熱線風速計。金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點高、延展性好的金屬製成。常用的絲直徑為5μm，長為2mm；最小的探頭直徑僅1μm，長為0.2mm。根據不同的用途，熱線探頭還做成雙絲、三絲、斜絲及V形、X形等。為了增加強度，有時用金屬膜代替金屬絲，通常在一熱絕緣的基體上噴鍍一層薄金屬膜，稱為熱膜探頭。熱線探頭在使用前必須進行校準。靜態校準是在專門的標準風洞裏進行的，測量流速與輸出電壓之間的關係並畫成標準曲線；動態校準是在已知的脈動流場中進行的，或在風速儀加熱電路中加上一脈動電信號，校驗熱線風速儀的頻率響應，若頻率響應不佳可用相應的補償線路加以改善。

4、超聲波風速儀

超聲風速風向儀的工作原理是利用超聲波時差法來實現風速的測量。通過正、逆壓電效應實現高頻聲能和電能之間的相互轉換，從而實現超聲波的發射和接收。由於它很好地克服了機械式風速風向儀固有的缺陷，因而能全天候地、長久地正常工作，越來越廣泛地得到使用．它將是機械式風速儀的強有力替代品。

超聲波風速計的應用便利、精確，在很多領域都能靈活運用，廣泛應用於城市環境監測、風力發電、氣象監測、橋樑隧道、航海船舶、航空機場、各類風扇製造業、需要抽風排氣系統的行業等。

5、皮托管風速儀

皮托管是測量氣流總壓和靜壓以確定氣流速度的一種管狀裝置。由法國H.皮託發明而得名。嚴格地説，皮托管僅測量氣流總壓，又名總壓管；同時測量總壓、靜壓的才稱風速管，但習慣上多把風速管稱作皮托管。皮托管的構造，頭部為半球形，後為一雙層套管。測速時頭部對準來流，頭部中心處小孔（總壓孔）感受來流總壓p0，經內管傳送至壓力計。頭部後約3～8D處的外套管壁上均勻地開有一排孔（靜壓孔），感受來流靜壓p，經外套管也傳至壓力計。對於不可壓縮流動，根據伯努利方程和能量方程可求出氣流馬赫數，進而再求速度。總壓孔有一定面積，它所感受的是駐點附近的平均壓強，略低於總壓，靜壓孔感受的靜壓也有一定誤差，其他如製造、安裝也會有誤差，故測算流速時應加一個修正係數ζ。ζ值一般在0.98～1.05範圍內，在已知速度之氣流中校正或經標準皮托管校正而確定。皮托管結構簡單，使用方便，用途很廣。如飛機頭部或機翼前緣常裝設皮托管，測量相對空氣的飛行速度，又稱空速管。

客運專線高速列車安全運行的風險值研究至關重要。通過對最大瞬時風速和大風盛行風向的研究分析，得出高速列車傾覆的風險值及線路與風向夾角，對客運專線高速列車安全運行構成一定影響，為客運專線大風天氣下列車安全運行技術標準的制定提供科學依據。研究結論：以最大瞬時風速2年一遇設計值確定高速列車安全運行風險度或車速限值：當K2-max〉30．0m/s時列車停運、30．0m/s≤K2-max≤20m/s時列車限速、K2-max≤15．0m/s時列車正常運行。最大瞬時風速2年一遇設計風速為客運專線高速列車安全運行提供了一個具有安全性，又有風險度等級的直觀評判指標。 ^[1]