风压计算和风力等级表
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风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。根据伯努利方程得出的风-压关系,风的动压为:
wp=0.5·ρ·v2(1)
其中wp为风压[kN/m2],ρ为空气密度[kg/m3],v为风速[m/s]。
由于空气密度(ρ)和重度(r)的关系为r=ρ·g,因此有ρ=r/g。在(1)中使用这一关系,得到
wp=0.5·r·v2/g(2)
此式为标准风压公式。在标准状态下(气压为1013hPa,温度为15℃),空气重度r=0.01225[kN/m3]。纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s2],
我们得到
wp=v2/1600(3)
此式为用风速估计风压的通用公式。应当指出的是,空气重度和重力加速度随纬度和海拔高度而变。一般来说,ρ在高原上要比在平原地区小,
也就是说同样的风速在相同的温度下,其产生的风压在高原上比在平原地区小。
现在我们将风速代入(3),10级大风相当于24.5-28.4m/s,取风速上限28.4m/s,得到风压wp=0.5[kN/m2],相当于每平方米广告牌承受约51千克力。