La velocidad del viento ejerce presión sobre los objetos en su camino. Diseñar estructuras resistentes al viento -por ejemplo, torres de aerogeneradores- requiere calcular cuánto viento pueden manejar sin romperse. Los cálculos de la fuerza del viento también determinan el tamaño, la resistencia, la forma y la salida de kilovatios esperados de las palas del rotor de una turbina. Calcule cuántas libras de presión ejerce un viento de una velocidad dada sobre una superficie estacionaria usando una fórmula.
Obtenga la velocidad del viento de un instrumento, mapa del viento u otra fuente. Convierta millas por hora en metros por segundo si es necesario. Multiplique la velocidad del viento en metros por segundo por 0.06, una constante derivada de la densidad del aire, a 20 ° grados Celsius y humedad relativa promedio. Este cálculo da como resultado la velocidad del viento Vp expresada en pascales.
Multiplique el resultado de Vp por un factor de 1.45 elevado a la potencia e-4. Esta es la fuerza (libra-fuerza, abreviada "lbf") ejercida por un pascal sobre una pulgada cuadrada de superficie. Este cálculo da como resultado la fuerza de libra por pulgada cuadrada ejercida por la velocidad del viento Vp calculada en el Paso 1.
Multiplica el número obtenido en el segundo paso por el área de superficie total del objeto para llegar a la presión total en libras que el viento a la velocidad dada influye en todo el objeto.
Ejemplo: Un viento con una velocidad de 44,45 metros por segundo actúa sobre una superficie total de 1,200 pulgadas cuadradas.
Vp = [0.6 x (44.45 m /s) 2] = 2370.4 pascales Fuerza de la libra = [2370.4 x 1.45e-4] = 0.3435 lbf /in2 Fuerza total ejercida = [1200 x 0.3435]? 400 lb.
TL; DR (Demasiado tiempo; No lo leyó)
Para una lectura de la fuerza del viento rápida, sucia y no matemática, observe la acción del viento en el hombre objetos naturales o hechos, como árboles y cuerpos de agua, y lea la fuerza relativa del viento en una escala de viento de Beaufort. Para obtener fórmulas de fuerza del viento más refinadas, vea Recursos.
Use un mapa del viento para obtener velocidades del viento prevalecientes en cualquier parte de los Estados Unidos. Puede examinar uno en la Guía de Small Wind Electric Systems en Resources.
