风压计算和风力等级表.docx

风压计算和风力等级表.docx

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风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。

根据伯努利方程得出的风－压关系，风的动压为：

wp=0.5·ρ·v2

（1）

　　其中wp为风压[kN/m2]，ρ为空气密度[kg/m3]，v为风速[m/s]。

　　由于空气密度（ρ）和重度（r）的关系为r=ρ·g,因此有ρ=r/g。

在

（1）中使用这一关系，得到

wp=0.5·r·v2/g

（2）

　　此式为标准风压公式。

在标准状态下（气压为1013hPa,温度为15℃）,空气重度r=0.01225[kN/m3]。

纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s2],我们得到

wp=v2/1600（3）

　　此式为用风速估计风压的通用公式。

应当指出的是，空气重度和重力加速度随纬度和海拔高度而变。

一般来说，ρ在高原上要比在平原地区小，也就是说同样的风速在相同的温度下，其产生的风压在高原上比在平原地区小。

　　现在我们将风速代入（3）,10级大风相当于24.5-28.4m/s,取风速上限28.4m/s,得到风压wp=0.5[kN/m2],相当于每平方米广告牌承受约51千克力。

风级

名称Windname

风速windspeed

风压

陆地地面物体征象

km/h

m/s

0

Calm无风

<1

0-0.2

0-0.0025

静

1

lightair软风

1-5

0.3-1.5

0.0056-0.014

烟能表示方向，但风向标不动

2

lightbreeze轻风

6-11

1.6-3.3

0.016-0.68

人面感觉有风，风向标转动

3

Gentlebreeze微风

12-19

3.4-5.4

0.72-1.82

树叶及微枝摇动不息，旌旗展开

4

Moderatebreeze和风

20-28

5.5-7.9

1.89-3.9

能吹起地面纸张与灰尘

5

Freshbreeze清风

29-38

8.0-10.7

4-7.16

有叶的小树摇摆

6

Strongbreeze强风

39-49

10.8-13.8

7.29-11.9

小树枝摇动，电线呼呼响

7

Moderategale疾风

50-61

13.9-17.1

12.08-18.28

全树摇动，迎风步行不便

8

Freshgale大风

62-74

17.2-20.7

18.49-26.78

微枝折毁，人向前行阻力甚大

9

Stronggale烈风

75-88

20.8-24.4

27.04-37.21

建筑物有小损

10

Wholegale狂风

89-102

24.5-28.4

37.52-50.41

可拔起树来，损坏建筑物

11

Storm暴风

103-117

28.5-32.6

50.77-66.42

陆上少见，有则必有广泛破坏

12

Hurricane飓风

>117

>32.6

>66.42

陆上极少见,摧毁力极大