风压与风速的关系(共4页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上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，记为w。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。设为作用于小段左端的压力，则作用于小段右端近压力气幕的压力为。dlw1dA(w1+dw1)dA以顺流向的压力为正，作用于小段上的合力为，该合力应等于小段的气流质量M与顺流向加速度a的乘积，即。由此式可得，注意到，代入前式得，而方程的解为。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时，代入方程的；而当风速为v时，则，因此，此式即为风速与风压的关系公式，其中为空气单位体积的重力，g为重力加速度。在气压为101.325kPa、常温15和绝对干燥的情况下，=0.，在纬度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。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，各地的值均为相同。风级、风速和风压对照表风级名称风速（km/h）风压陆地地面物体征象海面状态0无风<10-0.20-0.0025静静1软风1-50.3-1.50.0056-0.014烟能表示方向，但风向标不动微波2轻风6-111.6-3.30.016-0.68人面感觉有风，风向标转动小波3微风12-193.4-5.40.72-1.82树叶及微枝摇动不息，旌旗展开小波4和风20-285.5-7.91.89-3.9能吹起地面纸张与灰尘轻浪5清风29-388.0-10.74-7.16有叶的小树摇摆中浪6强风39-4910.8-13.87.29-11.9小树枝摇动，电线呼呼响大浪7疾风50-6113.9-17.112.08-18.28全树摇动，迎风步行不便巨浪8大风62-7417.2-20.718.49-26.78微枝折毁，人向前行阻力甚大狂浪9烈风75-8820.8-24.427.04-37.21建筑物有小损狂涛10狂风89-10224.5-28.437.52-50.41可拔起树来，损坏建筑物狂涛11暴风103-11728.5-32.650.77-66.42陆上少见，有则必有广泛破坏狂涛12飓风>11732.7-36.966.42-85.1陆上极少见,摧毁力极大海浪滔天地区地点海拔高度(m) 地区地点海拔高度(m)东南沿海青岛77.01/1710 内陆承德375.21/1650南京61.51/1690西安416.01/1689上海5.01/1740成都505.91/1670杭州7.21/1740伊宁664.01/1750温州6.01/1750张家口712.31/1770福州88.41/1770遵义843.91/1820永安208.31/1780乌鲁木齐850.51/1800广州6.31/1740贵阳1071.21/1900韶关68.71/1760安顺1392.91/1930海口17.61/1740酒泉1478.21/1890柳州97.61/1750毕节1510.61/1950南宁123.21/1750昆明1891.31/2040天津16.01/1670大理1990.51/2070内陆汉口22.81/1610华山2064.91/2070徐州34.31/1660五台山2895.81/2140沈阳41.61/1640茶卡3087.61/2250北京52.31/1820昌都3176.41/2550济南55.11/1610拉萨3658.01/2600哈尔滨145.11/1630日喀则3800.01/2650萍乡167.11/1630五道梁4612.21/2620长春215.71/1630各地风压系数值专心-专注-专业