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

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