風(fēng)壓與風(fēng)速的關(guān)系(共4頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上風(fēng)壓與風(fēng)速的關(guān)系當(dāng)風(fēng)以一定的速度向前運動遇到阻塞時，將對阻塞物產(chǎn)生壓力，即風(fēng)壓。設(shè)速度為v的一定截面的氣流沖擊面積較大的結(jié)構(gòu)物時，由于受到阻礙，氣流改成向四周外圍擴散，形成壓力氣幕，如下圖所示。如果氣流原先的壓力強度為，氣流沖擊結(jié)構(gòu)物后速度逐漸減小，其截面中心一點的速度減小至零時，在該點處產(chǎn)生的最大氣流壓強，設(shè)為。則結(jié)構(gòu)物受氣流沖擊的最大壓力強度為，此即工程上所定義的風(fēng)壓，記為w。為求得風(fēng)壓w與風(fēng)速v的關(guān)系，設(shè)氣流每點的物理量不變，略去微小的位勢差影響，取流線中任一小段dl,如圖所示。設(shè)為作用于小段左端的壓力，則作用于小段右端近壓力氣幕的壓力為。dlw1dA(w1+d

2、w1)dA以順流向的壓力為正，作用于小段上的合力為，該合力應(yīng)等于小段的氣流質(zhì)量M與順流向加速度a的乘積，即。由此式可得，注意到，代入前式得，而方程的解為。此式稱為伯努利方程，其中c為常數(shù)。從該方程可以看出，氣流在運動過程中，其本身壓力隨流速變化而變化，流速快，則壓力??；而流速慢，則壓力大。當(dāng)v=0時，代入方程的；而當(dāng)風(fēng)速為v時，則，因此，此式即為風(fēng)速與風(fēng)壓的關(guān)系公式，其中為空氣單位體積的重力，g為重力加速度。在氣壓為101.325kPa、常溫15和絕對干燥的情況下，=0.，在緯度45處，海平面上的重力加速度為g=9.8，代入前式得此條件下的風(fēng)壓公式為。由于各地地理位置不同，因而和g值不同。在自

3、轉(zhuǎn)的地球上，重力加速度g不僅隨高度變化，還隨緯度變化。而空氣重度與當(dāng)?shù)貧鈮?、氣溫和濕度有關(guān)。以此，各地的值均為相同。風(fēng)級、風(fēng)速和風(fēng)壓對照表風(fēng)級名稱風(fēng)速（km/h）風(fēng)壓陸地地面物體征象海面狀態(tài)0無風(fēng)<10-0.20-0.0025靜靜1軟風(fēng)1-50.3-1.50.0056-0.014煙能表示方向，但風(fēng)向標(biāo)不動微波2輕風(fēng)6-111.6-3.30.016-0.68人面感覺有風(fēng)，風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)動小波3微風(fēng)12-193.4-5.40.72-1.82樹葉及微枝搖動不息，旌旗展開小波4和風(fēng)20-285.5-7.91.89-3.9能吹起地面紙張與灰塵輕浪5清風(fēng)29-388.0-10.74-7.16有葉的小樹搖擺

4、中浪6強風(fēng)39-4910.8-13.87.29-11.9小樹枝搖動，電線呼呼響大浪7疾風(fēng)50-6113.9-17.112.08-18.28全樹搖動，迎風(fēng)步行不便巨浪8大風(fēng)62-7417.2-20.718.49-26.78微枝折毀，人向前行阻力甚大狂浪9烈風(fēng)75-8820.8-24.427.04-37.21建筑物有小損狂濤10狂風(fēng)89-10224.5-28.437.52-50.41可拔起樹來，損壞建筑物狂濤11暴風(fēng)103-11728.5-32.650.77-66.42陸上少見，有則必有廣泛破壞狂濤12颶風(fēng)>11732.7-36.966.42-85.1陸上極少見,摧毀力極大海浪滔天地區(qū)地點海

5、拔高度(m) 地區(qū)地點海拔高度(m)東南沿海青島77.01/1710 內(nèi)陸承德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伊寧664.01/1750溫州6.01/1750張家口712.31/1770福州88.41/1770遵義843.91/1820永安208.31/1780烏魯木齊850.51/1800廣州6.31/1740貴陽1071.21/1900韶關(guān)68.71/1760安順1392.91/1930?？?7.61/1740酒泉1478.21/1890柳州97.61/1750畢節(jié)1510.61/1950南寧123.21/1750昆明1891.31/2040天津16.01/1670大理1990.51/2070內(nèi)陸漢口22.81/1610華山2064.91/2070徐州34.31/1660五臺山2895.81/2140沈陽41.61/1640茶卡3087.61/2250北京52.31/1820昌都3176.41/2550濟南55.11/1610拉薩3658.01/2