Sådan konverteres vindhastighed til kraft

Vindens hastighed udøver tryk på genstande i sin bane. Designe vindbestandige strukturer - for eksempel vindmølle tårne ​​- kræver beregning af hvor meget vind de kan klare uden at bryde. Vindkraftsberegninger bestemmer også størrelsen, styrke, form og forventet kilowattudgang fra en turbines rotorblad. Beregn hvor mange pund af tryk en vind af en given hastighed udøver på en stationær overflade ved hjælp af en formel.

Få vindhastighed fra et instrument, vindkort eller anden kilde. Omdrej miles per time til meter per sekund, hvis det er nødvendigt. Multiplicer vindhastigheden i meter per sekund med 0,06, en konstant afledt af lufttætheden, ved 20 ° C og en gennemsnitlig relativ luftfugtighed. Denne beregning resulterer i vindhastigheden Vp udtrykt i pascals.

Multiplicer resultatet for Vp med en faktor 1,45 hævet til e-4 strømmen. Dette er kraften (pund-kraft, forkortet "lbf") udøvet af en pascal på en kvadrat tomme overflade. Denne beregning resulterer i pundkraft pr. Kvadrat tommer udøvet af vindhastigheden Vp beregnet i trin 1.

Multiplicer antallet opnået i andet trin af objektets samlede overfladeareal for at nå det samlede tryk i pounds, der vinden ved den givne hastighed bringer på hele objektet.

Eksempel: En vind med en hastighed på 44,45 meter pr. sekund virker på et samlet overfladeareal på 1.200 square inches.

Vp = [0,6 x (44,45 m /s) 2] = 2370,4 pascals Pundstyrke = [2370,4 x 1,45e-4] = 0,3435 lbf /in2 Samlet kraft udøvet = [1200 x 0,3435]? 400 lb.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

For en hurtig og snavset, ikke-matematisk intensiv vindkraftaflæsning skal du observere vindhandling på man- lavede eller naturlige genstande, såsom træer og kroppe af vand, og læs den relative vindkraft ud for en Beaufort Wind Scale. For mere raffinerede vindkraftsformler, se Ressourcer.

Brug et vindkort for at opnå fremherskende vindhastigheder overalt i USA. Du kan undersøge en i Small Wind Electric Systems Guide i Ressourcer.