Experimental comparison of cup anemometers - (:unkn) unknown (Editorial Tecnológica de Costa Rica (entidad editora), 2026)
Comparación experimental de anemómetros de copas
Since wind power is proportional to the cube of wind speed, wind speed usually becomes the most critical factor in determining the power of a wind turbine. Therefore, the uncertainty related to anemometers has been thoroughly investigated, seeking to decrease the error involved in the measurement. This work determines whether a group of commercial cup anemometers has means that do not differ statistically from each other, using different wind tunnels and a hot-wire anemometer to measure the reference velocity. In some scenarios, a linear relationship is found between the reference measurement and the cup anemometers one, with a correction factor depending on the wind speed. In other cases, there were atypical behaviors, which vary from one speed to another. It is assumed that external factors must cause the described abnormal behaviors. This assumption is reinforced by analyzing the variance and performing Tukey comparisons for the anemometers at different speeds. In other scenarios, it was found that, despite obtaining means that are not statistically equal, the group of anemometers delivered results in a range that falls within the stated uncertainty for the equipment. It is concluded that the results obtained are not sufficient to determine if the anemometers are statistically equivalent or not, but it is possible to observe that none of the analyzed equipment presents an error level that distinguishes it from the rest.
Debido a que la potencia eólica es proporcional al cubo de la velocidad del viento, esta velocidad usualmente se convierte en el factor más importante para determinar la potencia de una turbina eólica. Por tanto, la incertidumbre relacionada con los anemómetros ha sido investigada a fondo, buscando disminuir el error involucrado en la medición. En este trabajo se determina si un grupo de anemómetros comerciales de copas tienen medias que no difieren estadísticamente entre sí, utilizando varios túneles de viento disponibles y un anemómetro de hilo caliente para medir la velocidad de referencia. En algunos escenarios, se encuentra una relación lineal entre la medición de referencia y el valor medido por los anemómetros de copas, con un factor de corrección que depende de la velocidad del viento. En otros casos hubo algunos comportamientos atípicos, los cuales varían de una velocidad a otra, lo que hace suponer que esto es debido a factores externos al anemómetro. Esta suposición se refuerza por análisis de varianza y comparaciones de Tukey realizadas para los anemómetros a diferentes velocidades. En otros escenarios se encontró que, a pesar de obtener medias que no son estadísticamente iguales, el grupo de anemómetros entregó resultados en un rango que cae dentro de la incertidumbre declarada para el equipo. Se concluye que los resultados obtenidos no son suficientes para determinar si los anemómetros son estadísticamente equivalentes o no, pero si es posible observar que ninguno de los equipos analizados presenta un nivel de error que lo distinga del resto.
Keywords: cup anemometer; analysis of variance; wind tunnel; wind velocity; calibration; anemómetro de copas; análisis de varianza; túnel de viento; velocidad del viento; calibración