A velocidade do vento exerce pressão sobre os objetos em seu caminho. Projetar estruturas resistentes ao vento - por exemplo, torres de turbinas eólicas - requer o cálculo da quantidade de vento que elas podem suportar sem quebrar. Os cálculos da força do vento também determinam o tamanho, a força, a forma e a saída esperada de quilowatts das pás do rotor de uma turbina. Calcule quantos quilos de pressão um vento de uma determinada velocidade exerce sobre uma superfície estacionária usando uma fórmula.
Obtenha a velocidade do vento a partir de um instrumento, mapa de vento ou outra fonte. Converta milhas por hora para metros por segundo, se necessário. Multiplique a velocidade do vento em metros por segundo em 0,06, uma constante derivada da densidade do ar, a 20 ° C e umidade relativa média. Este cálculo resulta na velocidade do vento Vp expressa em pascal.
Multiplique o resultado por Vp por um fator de 1,45 elevado à potência e-4. Esta é a força (libra-força, abreviada “lbf”) exercida por um pascal em uma polegada quadrada de superfície. Esse cálculo resulta na força de libra por polegada quadrada exercida pela velocidade do vento Vp calculada na Etapa 1.
Multiplique o número obtido na segunda etapa pela área de superfície total do objeto para chegar à pressão total em libras que o vento na velocidade dada aplica-se a todo o objeto.
Exemplo: Um vento com uma velocidade de 44.45 metros por segundo atua em uma área total de 1.200 polegadas quadradas.
= [0,6 x (44,45 m /s) 2] = 2370,4 pascals Força da libra = [2370,4 x 1,45e-4] = 0,3435 lbf /in2 Força total exercida = [1200 x 0,3435]? 400 lb.
TL; DR (tempo demais; não lidos)
Para uma leitura de força eólica intensiva, rápida e não-matemática, observe a ação do vento no manuseio. objetos feitos ou naturais, como árvores e corpos de água, e ler a força relativa do vento de uma Escala de Vento de Beaufort. Para fórmulas de força de vento mais refinadas, consulte Recursos.
Use um mapa de vento para obter velocidades de vento predominantes em qualquer lugar nos Estados Unidos. Você pode examinar um no Small Wind Electric Systems Guide em Recursos.
