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風が吹くと、邪魔になっている物体に圧力がかかります。風がオブジェクトに及ぼす圧力の量は、風の速度と密度、およびオブジェクトの形状によって異なります。これら3つの変数がわかっている場合、風速をポンド/平方インチ(psi)の圧力に簡単に変換できます。この計算を試みる前に、海面での乾燥空気の密度が1立方メートルあたり約1.25kgであり、すべてのオブジェクトがその形状に基づいて推定できる抗力係数(C)を持っていることを知っておくと役立ちます。
圧力から圧力への変換
風速をメートル/秒(m / s)からニュートン単位の平方メートル(N / m ^ 2)に変換するこの式を記述します。
圧力= 0.5 x C x D x V ^ 2
C =抗力係数D =空気の密度(kg / m ^ 3)V =空気の速度(m / s)^ =「乗数」
圧力に変換する風速値を取得します。 1秒あたりのメートルである必要があります。そうしないと、方程式は機能しません。
例:V = 11 m / s
風に面するオブジェクトの表面の形状に基づいて、抗力係数を推定します。
例:立方体オブジェクトの1つの面のC = 1.05
その他は次のとおりです。
球体:0.47半球体:0.42コーン= 0.5キューブの角= 0.8長いシリンダー= 0.82短いシリンダー= 1.15流線型ボディ= 0.04流線型ハーフボディ= 0.09
これらの形状に関する追加情報については、「リソース」セクションのリンクにアクセスしてください。
値を方程式に代入して、答えを計算します。
圧力= 0.5 x 1.05 x 1.25 kg / m ^ 3 x(11 m / s)^ 2 = 79.4 N / m ^ 2
単位変換
必要な単位に必要な変換を実行します。方程式を正確にするには、風速はメートル/秒でなければなりません。
mphの速度に0.447を掛けて、mphをメートル/秒(m / s)に変換します。この値は、1マイルのメートル数1609を1時間の秒数3600で割ることによって得られます。
例:23 mph x 0.447 = 10.3 m / s
ニュートン/平方メートル(N / m ^ 2)をpsiに変換するには、N / m ^ 2の圧力に0.000145を掛けます。この数値は、1ポンドのニュートン数と1平方メートルの平方インチ数に基づいています。
例:79.4 N / m ^ 2 x 0.000145 = 0.012 psi