La velocità del vento esercita una pressione sugli oggetti nel suo percorso. Progettare strutture resistenti al vento, ad esempio torri eoliche, richiede il calcolo della quantità di vento che possono gestire senza rompersi. I calcoli della forza del vento determinano anche la dimensione, la forza, la forma e l'uscita prevista di chilowatt delle pale del rotore di una turbina. Calcola quanti chili di pressione un vento di una determinata velocità esercita su una superficie stazionaria usando una formula.
Ottieni la velocità del vento da uno strumento, una mappa del vento o altra fonte. Convertire miglia all'ora a metri al secondo se necessario. Moltiplicare la velocità del vento in metri al secondo di 0,06, una costante derivata dalla densità dell'aria, a 20 ° gradi Celsius e umidità relativa media. Questo calcolo si traduce nella velocità del vento Vp espressa in pascal.
Moltiplicate il risultato per Vp di un fattore di 1.45 elevato alla potenza di e-4. Questa è la forza (libbra-forza, abbreviata "lbf") esercitata da un pascal su un pollice quadrato di superficie. Questo calcolo si traduce in una forza di libbra per pollice quadrato esercitata dalla velocità del vento Vp calcolata nello Step 1.
Moltiplicate il numero ottenuto nel secondo passaggio dall'area totale dell'oggetto per arrivare alla pressione totale in libbre che il vento alla velocità data porta a sopportare l'intero oggetto.
Esempio: un vento con una velocità di 44,45 metri al secondo agisce su una superficie totale di 1.200 pollici quadrati.
Vp = [0,6 x (44,45 m /s) 2] = 2370,4 pascal Pound-force = [2370,4 x 1,45e-4] = 0,3435 lbf /in2 Forza totale esercitata = [1200 x 0,3435]? 400 lb.
TL; DR (Troppo lungo, non letto)
Per una lettura della forza del vento rapida, sporca e non matematica, osservare l'azione del vento su oggetti fatti o naturali, come alberi e corpi idrici, e leggi la relativa forza del vento su una scala del vento di Beaufort. Per formule di forza del vento più raffinate, vedi Risorse.
Usa una mappa del vento per ottenere velocità del vento prevalenti ovunque negli Stati Uniti. Puoi esaminarne uno nella Guida ai sistemi elettrici per piccoli impianti in risorse.
