风速风压风级对照表.doc

风压与风速的关系 当风以一定的速度向前运动遇到阻塞时，将对阻塞物产生压力，即风压。 设速度为v的一定截面的气流冲击面积较大的结构物时，由于受到阻碍，气流改成向四周外围扩散，形成压力气幕，如下图所示。如果气流原先的压力强度为，气流冲击结构物后速度逐渐减小，其截面中心一点的速度减小至零时，在该点处产生的最大气流压强，设为。则结构物受气流冲击的最大压力强度为，此即工程上所定义的风压，记为w。 为求得风压w与风速v的关系，设气流每点的物理量不变，略去微小的位势差影响，取流线中任一小段dl,如图所示。设为作用于小段左端的压力，则作用于小段右端近压力气幕的压力为。 以顺流向的压力为正，作用于小段上的合力为，该合力应等于小段的气流质量M与顺流向加速度a的乘积，即。由此式可得，注意到，代入前式得，而方程的解为。此式称为伯努利方程，其中c为常数。从该方程可以看出，气流在运动过程中，其本身压力随流速变化而变化，流速快，则压力小；而流速慢，则压力大。当v=0时，，代入方程的；而当风速为v时，，则，因此，，此式即为风速与风压的关系公式，其中为空气单位体积的重力，g为重力加速度。 在气压为101.325kPa、常温15和绝对干燥的情况下，=0.012018，在纬度45处，海平面上的重力加速度为g=9.8，代入前式得此条件下的风压公式为。 由于各地地理位置不同，因而和g值不同。在自转的地球上，重力加速度g不仅随高度变化，还随纬度变化。而空气重度与当地气压、气温和湿度有关。以此，各地的值均为相同。 风级、风速和风压对照表 风级 名称 风速（km/h） 风压 陆地地面物体征象 海面状态 0 无风 1 0-0.0025 静 静 1 软风 1-5 0.0056-0.014 烟能表示方向，但风向标不动 微波 2 轻风 6-11 0.016-0.68 人面感觉有风，风向标转动 小波 3 微风 12-19 0.72-1.82 树叶及微枝摇动不息，旌旗展开 小波 4 和风 20-28 1.89-3.9 能吹起地面纸张与灰尘 轻浪 5 清风 29-38 4-7.16 有叶的小树摇摆 中浪 6 强风 39-49 7.29-11.9 小树枝摇动，电线呼呼响 大浪 7 疾风 50-61 12.08-18.28 全树摇动，迎风步行不便 巨浪 8 大风 62-74 18.49-26.78 微枝折毁，人向前行阻力甚大 狂浪 9 烈风 75-88 27.04-37.21 建筑物有小损 狂涛 10 狂风 89-102 37.52-50.41 可拔起树来，损坏建筑物 狂涛 11 暴风 103-117 50.77-66.42 陆上少见，有则必有广泛破坏 狂涛 12 飓风 117 66.42-85.1 陆上极少见,摧毁力极大 海浪滔天 地区 地点 海拔高度(m) 地区 地点 海拔高度(m) 东 南 沿 海 青岛 77.0 1/1710 内 陆 承德 375.2 1/1650 南京 61.5 1/1690 西安 416.0 1/1689 上海 5.0 1/1740 成都 505.9 1/1670 杭州 7.2 1/1740 伊宁 664.0 1/1750 温州 6.0 1/1750 张家口 712.3 1/1770 福州 88.4 1/1770 遵义 843.9 1/1820 永安 208.3 1/1780 乌鲁木齐 850.5 1/1800 广州 6.3 1/1740 贵阳 1071.2 1/1900 韶关 68.7 1/1760 安顺 1392.9 1/1930 海口 17.6 1/1740 酒泉 1478.2 1/1890 柳州 97.6 1/1750 毕节 1510.6 1/1950 南宁 123.2 1/1750 昆明 1891.3 1/2040 天津 16.0 1/1670 大理 1990.5 1/2070 内 陆 汉口 22.8 1/1610 华山 2064.9 1/2070 徐州 34.3 1/1660 五台山 2895.8 1/2140 沈阳 41.6 1/1640 茶卡 3087.6 1/2250 北京 52.3 1/1820 昌都 3176.4 1/2550 济南 55.1 1/1610 拉萨 3658.0 1/2600 哈尔滨 145.1 1/1630 日喀则 3800.0 1/2650 萍乡 167.1 1/1630 五道梁 4612.2 1/2620 长春 215.7 1/1630 各地风压系数值 风级、风速、风压对照表