เนื้อหา
การเป่าลมทำให้เกิดแรงกดดันต่อวัตถุที่ขวางทาง ปริมาณของแรงดันที่กระทำโดยลมบนวัตถุขึ้นอยู่กับความเร็วและความหนาแน่นของลมและรูปร่างของวัตถุ หากคุณรู้ว่าตัวแปรทั้งสามนี้คุณสามารถแปลงความเร็วลมเป็นแรงดันเป็นปอนด์ต่อตารางนิ้ว (psi) ก่อนที่จะพยายามคำนวณนี้จะมีประโยชน์ที่จะทราบว่าความหนาแน่นของอากาศแห้งที่ระดับน้ำทะเลอยู่ที่ประมาณ 1.25 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรและวัตถุทุกชิ้นมีสัมประสิทธิ์การลาก (C) ที่สามารถประมาณได้ตามรูปร่างของมัน
ความเร็วในการแปลงแรงดัน
เขียนสมการนี้เพื่อแปลงความเร็วลมเป็นเมตรต่อวินาที (m / s) เป็นความดันในนิวตันต่อตารางเมตร (N / m ^ 2):
ความดัน = 0.5 x C x D x V ^ 2
C = ลากสัมประสิทธิ์ D = ความหนาแน่นของอากาศ (kg / m ^ 3) V = ความเร็วของอากาศ (m / s) ^ = "ถึงพลังของ"
รับค่าความเร็วลมที่คุณต้องการแปลงเป็นแรงดัน มันต้องอยู่ในหน่วยเมตรต่อวินาทีมิฉะนั้นสมการจะไม่ทำงาน
ตัวอย่าง: V = 11 m / s
ประมาณค่าสัมประสิทธิ์การลากตามรูปร่างของพื้นผิวของวัตถุที่หันไปทางลม
ตัวอย่าง: C สำหรับหนึ่งหน้าของวัตถุลูกบาศก์ = 1.05
อื่น ๆ ได้แก่ :
ทรงกลม: 0.47 ครึ่งทรงกลม: 0.42 กรวย = 0.5 มุมของลูกบาศก์ = 0.8 ทรงกระบอกยาว = 0.82 สั้นทรงกระบอก = 1.15 ร่างกายที่เพรียวลม = 0.04 ร่างกายครึ่งความคล่องตัว = 0.09
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับรูปร่างเหล่านี้โปรดไปที่ลิงก์ในส่วนทรัพยากร
เสียบค่าลงในสมการและคำนวณคำตอบของคุณ:
ความดัน = 0.5 x 1.05 x 1.25 kg / m ^ 3 x (11 m / s) ^ 2 = 79.4 N / m ^ 2
การแปลงหน่วย
ทำการแปลงที่จำเป็นสำหรับหน่วยที่คุณต้องการ ความเร็วลมจะต้องอยู่ในหน่วยเมตรต่อวินาทีเพื่อให้สมการนั้นถูกต้อง
แปลงไมล์ต่อชั่วโมงเป็นเมตรต่อวินาที (m / s) โดยการคูณความเร็วเป็นไมล์ต่อชั่วโมง 0.447 ค่านี้ได้มาจากการหารจำนวนเมตรใน 1 ไมล์, 1609, โดยจำนวนวินาทีใน 1 ชั่วโมง, 3600
ตัวอย่าง: 23 mph x 0.447 = 10.3 m / s
แปลงนิวตันต่อตารางเมตร (N / m ^ 2) เป็น psi โดยคูณความดันเป็น N / m ^ 2 ด้วย 0.000145 ตัวเลขนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนของนิวตันในหน่วยปอนด์และจำนวนตารางนิ้วในหนึ่งตารางเมตร
ตัวอย่าง: 79.4 N / m ^ 2 x 0.000145 = 0.012 psi