风压与风速的关系[资料]

风压与风速的关系[资料]风压与风速的关系[资料] 风压与风速的关系当风以一定的速度向前运动遇到阻塞时，将对阻塞物产生压力，即风压。设速度为v的一定截面的气流冲击面积较大的结构物时，由于受到阻碍，气流改成向四周外围扩散，形成压力气幕，如下图所示。如果气流原先的压力强度为，气流冲击结wb构物后速度逐渐减小，其截面中心一点的速度减小至零时，在该点处产生的最大气流压强，设为。则结构物受气流冲击的最大压力强度为，此即工程上所定义的风压，记www,mbm 为w。流向高压气幕建筑物小股气流压力线 2w=,v/2 风压的产生为求得风压w与...

风压与风速的关系[资料] 风压与风速的关系当风以一定的速度向前运动遇到阻塞时，将对阻塞物产生压力，即风压。设速度为v的一定截面的气流冲击面积较大的结构物时，由于受到阻碍，气流改成向四周外围扩散，形成压力气幕，如下图所示。如果气流原先的压力强度为，气流冲击结wb构物后速度逐渐减小，其截面中心一点的速度减小至零时，在该点处产生的最大气流压强，设为。则结构物受气流冲击的最大压力强度为，此即工程上所定义的风压，记www,mbm 为w。流向高压气幕建筑物小股气流压力线 2w=,v/2 风压的产生为求得风压w与风速v的关系，设气流每点的物理量不变，略去微小的位势差影响，取流线中任一小段dl,如图所示。设w为作用于小段左端的压力，则作用于小段右端近压力1 wdw，气幕的压力为。 11 wdA (w+dw)dA 111 dl 以顺流向的压力为正，作用于小段上的合力为，该合wdAwdwdAdwdA,，,,()1111 dv,,,,力应等于小段的气流质量M与顺流向加速度a的乘积，即dwdAMadAdl。由1dt dvdlvdt,,,,此式可得dwdl，注意到，代入前式得，而方程的解为dwvdv,,,11dt 12,,，,wvc。此式称为伯努利方程，其中c为常数。从该方程可以看出，气流在运动12 过程中，其本身压力随流速变化而变化，流速快，则压力小;而流速慢，则压力大。当v=0 12wwv,,,,时，ww,，代入方程的cw,;而当风速为v时，ww,，则，bm1mm1b2 11,22,因此，，此式即为风速与风压的关系公式，其中为空气单wwwvv,,,,,mbg22 位体积的重力，g为重力加速度。 ,3C,在气压为101.325kPa、常温15和绝对干燥的情况下，=0.012018，在纬kNm,2度45处，海平面上的重力加速度为g=9.8，代入前式得此条件下的风压公式为ms 2,0.012018v222,,,。 wvvkNm，229.81630g ,由于各地地理位置不同，因而和g值不同。在自转的地球上，重力加速度g不仅随高 ,,度变化，还随纬度变化。而空气重度与当地气压、气温和湿度有关。以此，各地的值2g 均为相同。风级、风速和风压对照表风压风速陆地地面2风级名称海面状态 10N/m2物体征象 (km/h) (kg/m) 无风静静 0 <1 0-0.2 0-0.0025 烟能表示软风方向，但风微波 1 1-5 0.3-1.5 0.0056-0.014 向标不动人面感觉轻风有风，风向小波 2 6-11 1.6-3.3 0.016-0.68 标转动树叶及微枝摇动不微风小波 3 12-19 3.4-5.4 0.72-1.82 息，旌旗展开能吹起地和风面纸张与轻浪 4 20-28 5.5-7.9 1.89-3.9 灰尘有叶的小清风中浪 5 29-38 8.0-10.7 4-7.16 树摇摆小树枝摇强风动，电线呼大浪 6 39-49 10.8-13.8 7.29-11.9 呼响全树摇动，疾风迎风步行巨浪 7 50-61 13.9-17.1 12.08-18.28 不便微枝折毁，大风人向前行狂浪 8 62-74 17.2-20.7 18.49-26.78 阻力甚大建筑物有烈风狂涛 9 75-88 20.8-24.4 27.04-37.21 小损可拔起树来，损坏建狂涛狂风 10 89-102 24.5-28.4 37.52-50.41 筑物陆上少见，有则必有狂涛暴风 11 103-117 28.5-32.6 50.77-66.42 广泛破坏陆上极少飓风见,摧毁力海浪滔天 12 >117 32.7-36.9 66.42-85.1 极大各地风压系数值 ,2g 海拔高度地区地点地区地点海拔高度(m) ,2g,2g(m) 青岛 77.0 1/1710 承德 375.2 1/1650 南京 61.5 1/1690 西安 416.0 1/1689 上海 5.0 1/1740 成都 505.9 1/1670 杭州 7.2 1/1740 伊宁 664.0 1/1750 温州 6.0 1/1750 张家口 712.3 1/1770 东福州 88.4 1/1770 遵义 843.9 1/1820 南永安 208.3 1/1780 乌鲁木齐 850.5 1/1800 沿广州 6.3 1/1740 贵阳 1071.2 1/1900 海韶关 68.7 1/1760 安顺 1392.9 1/1930 海口 17.6 1/1740 酒泉 1478.2 1/1890 内柳州 97.6 1/1750 毕节 1510.6 1/1950 陆南宁 123.2 1/1750 昆明 1891.3 1/2040 天津 16.0 1/1670 大理 1990.5 1/2070 汉口 22.8 1/1610 华山 2064.9 1/2070 徐州 34.3 1/1660 五台山 2895.8 1/2140 沈阳 41.6 1/1640 茶卡 3087.6 1/2250 北京 52.3 1/1820 昌都 3176.4 1/2550 内陆济南 55.1 1/1610 拉萨 3658.0 1/2600 哈尔滨 145.1 1/1630 日喀则 3800.0 1/2650 萍乡 167.1 1/1630 五道梁 4612.2 1/2620 长春 215.7 1/1630

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