风压计算公式
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根据“天气在线”上介绍的计算方法,先算出迎风面积,考虑当地可能达到的风速v,就可计算支架所承受风的压力。
将风速v代入公式
wp=v²/1600[kN/m²]
得到标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为15°C), 空气重度r=0.01225 [kN/m³]。重力加速度g=9.8[m/s²]时每平方米所受压力,再算出整个支架所受压力。
公式推导见下:
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·ro·v²(1)
其中wp为风压[kN/m²],ro为空气密度[kg/m³],v为风速[m/s]。
由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为r=ro·g, 因此有ro=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1013 hPa, 温度为15°C), 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,r/g 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。
等级与风速(米/秒)
0 级0.0~0.2 0
1 级0.3~1.5 1
2 级1.6~3.
3 2
3 级3.4~5.
4 4
4 级5.5~7.9 7
5 级8.0~10.7 9
6 级10.8~13.8 12
7 级13.9~17.1 16
8 级17.2~20.7 19
9 级20.8~24.4 23
10 级24.5~28.4 26
11 级28.5~32.6 31
12 级>32.6 >31
在自然界,风力有时是会超过12级。象强台风中心的风力,或龙卷风的风力,都可能比12级大得多,只是12级以上的大风比较少见,一般就不具体规定级数了。
测定风速用风速仪就可以了。
回答:2008-02-20