风压计算方法

下面我们就来讨论风压的计算问题。我们知道，风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。根据伯努利方程得出的风－压关系，风的动压为wp=0.5·ro·v²(1)其中wp为风压[kN/m²]，ro为空气密度[kg/m³]，v为风速[m/s]。由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为r=ro·g,因此有ro=r/g。在(1)中使用这一关系，得到wp=0.5·r·v²/g(2)此式为标准风压公式。在标准状态下(气压为1013hPa,温度为15°C),空气重度r=0.01225[kN/m³]。纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s²],我们得到wp=v²/1600(3)此式为用风速估计风压的通用公式。应当指出的是，空气重度和重力加速度随纬度和海拔高度而变。一般来说，r/g在高原上要比在平原地区小，也就是说同样的风速在相同的温度下，其产生的风压在高原上比在平原地区小。现在我们将风速代入(3),10级大风相当于24.5-28.4m/s,取风速上限28.4m/s,得到风压wp=0.5[kN/m²],相当于每平方米广告牌承受约51千克力。级现象米/秒1烟能表示风向。0．3～1．52人面感觉有风，树叶微动。1．6～3．33树叶及微技摇动不息，旌旗展开。3．4～5．44能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝摇动。5．5～7．95有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波。8．0一10．76大树枝摇动，电线呼呼有声，举伞困难。10．8～13.87全树动摇，迎风步行感觉不便。13．9～17．l8微枝折毁，人向前行感觉阻力甚大。17．2～20．79草房遭受破坏，大树枝可折断。20．8～24．410树木可被吹倒，，一般建筑物遭破坏。24．5～28．411陆上少见，大树可被吹倒，一般建筑物遭严重破坏。28．5～32．612陆上绝少，其催毁力极大。32．7～36．91337．0～41．41441．5～46．11546．2——50．91651．0～56．01756．1——61．2基本风压(KN/m2)相当抗风能力(级别)观测高度距地0.35710米0.40810米0.50910米0.601010米0.701110米0.851210米