風壓計算公式

風級和符號 名稱 風速(米)* 陸地物象 海面波浪 浪高(米)
0 無風 0.0-0.2 煙直上 平靜 0.0
1 軟風 0.3-1.5 煙示風向 微波峰無飛沫 0.1
2 輕風 1.6-3.3 感覺有風 小波峰未破碎 0.2
3 微風 3.4-5.4 旌旗展開 小波峰頂破裂 0.6
4 和風 5.5-7.9 吹起塵土 小浪白沫波峰 1.0
5 勁風 8.0-10.7 小樹搖擺 中浪折沫峰群 2.0
6 強風 10.8-13.8 電線有聲 大浪到個飛沫 3.0
7 疾風 13.9-17.1 步行困難 破峰白沫成條 4.0
8 大風 17.2-20.7 折毀樹枝 浪長高有浪花 5.5
9 烈風 20.8-24.4 小損房屋 浪峰倒卷 7.0
10 狂風 24.5-28.4 拔起樹木 海浪翻滾咆哮 9.0
11 暴風 28.5-32.6 損毀普遍 波峰全呈飛沫 11.5
12 颶風 32.7-36.9 摧毀巨大 海浪滔天 14.0

根據“天氣在線”上介紹的計算方法,先算出迎風面積,考慮當地可能達到的風速V,就可計算支架所承受風的壓力。 將風速V代入公式

WP=V2/1600[KN/m2]

得到標準狀態下(氣壓為1013hPa,溫度為15℃),空氣重度r=0.01225[KN/m3]。重力加速度g=9.8[m/s2]時每平方米所受壓力,在算出整個支架所受壓力。

公式推導見下:

風壓就是垂直于氣流方向的平面所受的風的壓力。根據伯努利方程得出的風-壓關系,風的動壓為

WP=0.5*ro*v2(1)

其中WP為風壓[KN/m2],ro為空氣密度[Kg/m3],V為風速[m/s]。

由于空氣密度(ro)和重度(r)的關系為r=ro*g,因此有ro=r/g。在(1)中

WP=0.5*r*v2/g(2)

此式為標準風壓公式。在標準狀態下(氣壓為1013hPa,濕度為15℃),空氣重度r=0.01225[KN/m3]。緯度為45°處的重力加速度g=9.8[m/s2],我們得到

wp=v2/1600(3)

此式為用風速估計風壓的通用公式。應當支出的是,空氣重度和重力加速度隨緯度和海拔高度而變。一般來說r/g在高原上要比在平原地區小,也就是說同樣的風速在相同的溫度下,其產生的風壓在高原上比平原地區小。

現在我們將風速代入(3),10級大風相當于24.5-28.4m/s,取風速上限28.4m/s,得到風壓wp=0.5[KN/m2],相當于每平方米廣告牌承受約51千克力。

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風壓計算公式-35
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