Inhoud
Blazende wind oefent druk uit op de objecten die in de weg staan. De hoeveelheid druk die de wind op een object uitoefent, is afhankelijk van de windsnelheid en -dichtheid en de vorm van het object. Als u deze drie variabelen kent, kunt u de windsnelheid gemakkelijk omzetten in druk in pond per vierkante inch (psi). Voordat u deze berekening probeert, is het handig om te weten dat de dichtheid van droge lucht op zeeniveau ongeveer 1,25 kg per kubieke meter is en dat elk object een weerstandscoëfficiënt (C) heeft die kan worden geschat op basis van zijn vorm.
Snelheid naar druk conversie
Schrijf deze vergelijking om de windsnelheid in meters per seconde (m / s) om te zetten in druk in Newton per vierkante meter (N / m ^ 2):
Druk = 0,5 x C x D x V ^ 2
C = luchtweerstandscoëfficiënt D = luchtdichtheid (kg / m ^ 3) V = luchtsnelheid (m / s) ^ = "naar de kracht van"
Bepaal de windsnelheid die u in druk wilt omrekenen. Het moet in meters per seconde zijn, anders werkt de vergelijking niet.
Voorbeeld: V = 11 m / s
Schat de sleepcoëfficiënt op basis van de vorm van het oppervlak van uw object dat naar de wind is gericht.
Voorbeeld: C voor één vlak van een kubiek object = 1,05
Anderen omvatten:
Bol: 0,47 Halve bol: 0,42 Kegel = 0,5 Hoek van een kubus = 0,8 Lange cilinder = 0,82 Korte cilinder = 1,15 Gestroomlijnde behuizing = 0,04 Gestroomlijnde halve behuizing = 0,09
Ga voor meer informatie over deze vormen naar de link in het gedeelte Bronnen.
Steek de waarden in de vergelijking en bereken uw antwoord:
Druk = 0,5 x 1,05 x 1,25 kg / m ^ 3 x (11 m / s) ^ 2 = 79,4 N / m ^ 2
Eenheidsconversies
Voer de nodige conversies uit naar de gewenste eenheden. De windsnelheid moet in meters per seconde zijn om de vergelijking nauwkeurig te maken.
Converteer mph naar meter per seconde (m / s) door de snelheid in mph te vermenigvuldigen met 0.447. Deze waarde wordt verkregen door het aantal meters in 1 mijl, 1609, te delen door het aantal seconden in 1 uur, 3600.
Voorbeeld: 23 mph x 0,447 = 10,3 m / s
Zet Newton per vierkante meter (N / m ^ 2) om naar psi door de druk in N / m ^ 2 te vermenigvuldigen met 0.000145. Dit aantal is gebaseerd op het aantal Newton in een pond en het aantal vierkante inches in een vierkante meter.
Voorbeeld: 79,4 N / m ^ 2 x 0,000145 = 0,012 psi