Zawartość
Wiejący wiatr wywiera nacisk na przeszkadzające obiekty. Wielkość nacisku wywieranego przez wiatr na obiekt zależy od prędkości i gęstości wiatrów oraz kształtu przedmiotów. Jeśli znasz te trzy zmienne, możesz łatwo przekonwertować prędkość wiatru na ciśnienie w funtach na cal kwadratowy (psi). Przed przystąpieniem do tych obliczeń warto wiedzieć, że gęstość suchego powietrza na poziomie morza wynosi około 1,25 kg na metr sześcienny i że każdy obiekt ma współczynnik oporu powietrza (C), który można oszacować na podstawie jego kształtu.
Konwersja prędkości na ciśnienie
Napisz to równanie przekształcające prędkość wiatru w metrach na sekundę (m / s) na ciśnienie w niutonach na metr kwadratowy (N / m ^ 2):
Ciśnienie = 0,5 x C x D x V ^ 2
C = współczynnik oporu D = gęstość powietrza (kg / m ^ 3) V = prędkość powietrza (m / s) ^ = „do potęgi”
Uzyskaj wartość prędkości wiatru, którą chcesz przeliczyć na ciśnienie. Musi być w metrach na sekundę, aby równanie nie zadziałało.
Przykład: V = 11 m / s
Oszacuj współczynnik oporu w oparciu o kształt powierzchni obiektu skierowanej w stronę wiatru.
Przykład: C dla jednej powierzchni obiektu sześciennego = 1,05
Inne obejmują:
Kula: 0,47 Półkuli: 0,42 Stożek = 0,5 Narożnik kostki = 0,8 Długi cylinder = 0,82 Krótki cylinder = 1,15 Usprawniony korpus = 0,04 Usprawniony pół-ciała = 0,09
Aby uzyskać dodatkowe informacje dotyczące tych kształtów, kliknij link w sekcji Zasoby.
Podłącz wartości do równania i oblicz swoją odpowiedź:
Ciśnienie = 0,5 x 1,05 x 1,25 kg / m ^ 3 x (11 m / s) ^ 2 = 79,4 N / m ^ 2
Konwersje jednostek
Wykonaj niezbędne konwersje na pożądane jednostki. Prędkość wiatru musi być wyrażona w metrach na sekundę, aby równanie było dokładne.
Przelicz mph na metry na sekundę (m / s), mnożąc prędkość w mph na 0,477. Wartość tę uzyskuje się, dzieląc liczbę metrów w 1 mili 1609, przez liczbę sekund w 1 godzinie 3600.
Przykład: 23 km / h x 0,477 = 10,3 m / s
Przelicz Newton na metr kwadratowy (N / m ^ 2) na psi, mnożąc ciśnienie w N / m ^ 2 przez 0,000145. Liczba ta oparta jest na liczbie niutonów w funtach i liczbie cali kwadratowych w metrze kwadratowym.
Przykład: 79,4 N / m ^ 2 x 0,000145 = 0,012 psi