Calculadora Estrés del viento en forma paramétrica

✖El coeficiente de arrastre es una cantidad adimensional que se utiliza para cuantificar el arrastre o la resistencia de un objeto en un entorno fluido, como el aire o el agua.ⓘ Coeficiente de arrastre [C_D]			+10% -10%
✖La densidad del aire es la masa de aire por unidad de volumen; disminuye con la altitud debido a la menor presión.ⓘ Densidad del aire [ρ]			+10% -10%
✖La densidad del agua es la masa por unidad de agua.ⓘ Densidad del agua [ρ_Water]			+10% -10%
✖La velocidad del viento es una magnitud atmosférica fundamental causada por el movimiento del aire de alta a baja presión, generalmente debido a cambios de temperatura.ⓘ Velocidad del viento [U]			+10% -10%

✖El esfuerzo del viento es el esfuerzo cortante ejercido por el viento sobre la superficie de grandes masas de agua.ⓘ Estrés del viento en forma paramétrica [τ_o]

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Fórmula

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Estrés del viento en forma paramétrica

Fórmula

`"τ"_{"o"} = "C"_{"D"}*("ρ"/"ρ"_{"Water"})*"U"^2`

Ejemplo

`"0.000207Pa"="0.01"*("1.293kg/m³"/"1000kg/m³")*("4m/s")^2`

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Estrés del viento en forma paramétrica Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Estrés del viento = Coeficiente de arrastre*(Densidad del aire/Densidad del agua)*Velocidad del viento^2
τ_o = C_D*(ρ/ρ_Water)*U^2
Esta fórmula usa 5 Variables

Variables utilizadas

Estrés del viento - (Medido en Pascal) - El esfuerzo del viento es el esfuerzo cortante ejercido por el viento sobre la superficie de grandes masas de agua.
Coeficiente de arrastre - El coeficiente de arrastre es una cantidad adimensional que se utiliza para cuantificar el arrastre o la resistencia de un objeto en un entorno fluido, como el aire o el agua.
Densidad del aire - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad del aire es la masa de aire por unidad de volumen; disminuye con la altitud debido a la menor presión.
Densidad del agua - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad del agua es la masa por unidad de agua.
Velocidad del viento - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad del viento es una magnitud atmosférica fundamental causada por el movimiento del aire de alta a baja presión, generalmente debido a cambios de temperatura.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Coeficiente de arrastre: 0.01 --> No se requiere conversión
Densidad del aire: 1.293 Kilogramo por metro cúbico --> 1.293 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Densidad del agua: 1000 Kilogramo por metro cúbico --> 1000 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Velocidad del viento: 4 Metro por Segundo --> 4 Metro por Segundo No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

τ_o = C_D*(ρ/ρ_Water)*U^2 --> 0.01*(1.293/1000)*4^2

Evaluar ... ...

τ_o = 0.00020688

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.00020688 Pascal --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

0.00020688 ≈ 0.000207 Pascal <-- Estrés del viento

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Mithila Muthamma PA

Instituto de Tecnología Coorg (CIT), Coorg

¡Mithila Muthamma PA ha creado esta calculadora y 2000+ más calculadoras!

Verificada por Rithik Agrawal

Instituto Nacional de Tecnología de Karnataka (NITK), Surathkal

¡Rithik Agrawal ha verificado esta calculadora y 400+ más calculadoras!

< 24 Estimación de los vientos marinos y costeros Calculadoras

Velocidad del viento a la altura sobre la superficie en forma de perfil de viento cerca de la superficie

Vamos Velocidad del viento = (Velocidad de fricción/Von Kármán Constant)*(ln(Altura z sobre la superficie/Rugosidad Altura de la superficie)-Función de similitud universal*(Altura z sobre la superficie/Parámetro con dimensiones de longitud))

Coeficiente de arrastre para vientos influenciados por efectos de estabilidad dada la constante de Von Karman

Vamos Coeficiente de arrastre = (Von Kármán Constant/(ln(Altura z sobre la superficie/Rugosidad Altura de la superficie)-Función de similitud universal*(Altura z sobre la superficie/Parámetro con dimensiones de longitud)))^2

Gradiente de Presión Atmosférica Ortogonal a Isobares dado Gradiente de Velocidad del Viento

Vamos Gradiente de presión atmosférica = (Velocidad del viento de gradiente-(Velocidad del viento de gradiente^2/(Frecuencia de Coriolis*Radio de curvatura de isobaras)))/(1/(Densidad del aire*Frecuencia de Coriolis))

Velocidad de fricción dada la velocidad del viento a la altura sobre la superficie

Vamos Velocidad de fricción = Von Kármán Constant*(Velocidad del viento/(ln(Altura z sobre la superficie/Rugosidad Altura de la superficie)))

Velocidad del viento a la altura z sobre la superficie

Vamos Velocidad del viento = (Velocidad de fricción/Von Kármán Constant)*ln(Altura z sobre la superficie/Rugosidad Altura de la superficie)

Estrés del viento en forma paramétrica

Vamos Estrés del viento = Coeficiente de arrastre*(Densidad del aire/Densidad del agua)*Velocidad del viento^2

Velocidad de fricción dada la tensión del viento

Vamos Velocidad de fricción = sqrt(Estrés del viento/(Densidad del aire/Densidad del agua))

Gradiente de presión atmosférica ortogonal a isobaras

Vamos Gradiente de presión atmosférica = Velocidad del viento geostrófico/(1/(Densidad del aire*Frecuencia de Coriolis))

Velocidad del viento geostrófico

Vamos Velocidad del viento geostrófico = (1/(Densidad del aire*Frecuencia de Coriolis))*Gradiente de presión atmosférica

Velocidad del viento dada Coeficiente de arrastre a nivel de referencia de 10 m

Vamos Velocidad del viento = sqrt(Estrés del viento/Coeficiente de arrastre a un nivel de referencia de 10 m)

Velocidad de fricción dada la altura de la capa límite en regiones no ecuatoriales

Vamos Velocidad de fricción = (Altura de la capa límite*Frecuencia de Coriolis)/constante adimensional

Altura de la capa límite en regiones no ecuatoriales

Vamos Altura de la capa límite = constante adimensional*(Velocidad de fricción/Frecuencia de Coriolis)

Esfuerzo del viento dada la velocidad de fricción

Vamos Estrés del viento = (Densidad del aire/Densidad del agua)*Velocidad de fricción^2

Velocidad del viento a la altura z sobre la superficie dada Velocidad del viento de referencia estándar

Vamos Velocidad del viento = Velocidad del viento a una altura de 10 m./(10/Altura z sobre la superficie)^(1/7)

Velocidad del viento en el nivel de referencia estándar de 10 m

Vamos Velocidad del viento a una altura de 10 m. = Velocidad del viento*(10/Altura z sobre la superficie)^(1/7)

Altura z sobre la superficie dada Velocidad del viento de referencia estándar

Vamos Altura z sobre la superficie = 10/(Velocidad del viento a una altura de 10 m./Velocidad del viento)^7

Velocidad de transferencia de cantidad de movimiento a la altura de referencia estándar para vientos

Vamos Estrés del viento = Coeficiente de arrastre a un nivel de referencia de 10 m*Velocidad del viento^2

Coeficiente de resistencia al nivel de referencia de 10 m dada la tensión del viento

Vamos Coeficiente de arrastre a un nivel de referencia de 10 m = Estrés del viento/Velocidad del viento^2

Diferencia de temperatura aire-mar

Vamos Diferencia de temperatura aire-mar = (Temperatura del aire-Temperatura de agua)

Temperatura del aire dada Diferencia de temperatura aire-mar

Vamos Temperatura del aire = Diferencia de temperatura aire-mar+Temperatura de agua

Temperatura del agua dada Diferencia de temperatura aire-mar

Vamos Temperatura de agua = Temperatura del aire-Diferencia de temperatura aire-mar

Coeficiente de arrastre para vientos influenciados por efectos de estabilidad

Vamos Coeficiente de arrastre = (Velocidad de fricción/Velocidad del viento)^2

Velocidad de fricción del viento en estratificación neutra en función de la velocidad del viento geostrófico

Vamos Velocidad de fricción = 0.0275*Velocidad del viento geostrófico

Velocidad del viento geostrófico dada la velocidad de fricción en estratificación neutra

Vamos Velocidad del viento geostrófico = Velocidad de fricción/0.0275

Estrés del viento en forma paramétrica Fórmula

Estrés del viento = Coeficiente de arrastre*(Densidad del aire/Densidad del agua)*Velocidad del viento^2
τ_o = C_D*(ρ/ρ_Water)*U^2

¿Qué es un viento de 10 m?

El viento superficial es el viento que sopla cerca de la superficie de la Tierra. El gráfico de viento de 10 m muestra el vector de viento promedio modelado en 10 m sobre el suelo para cada punto de cuadrícula del modelo (aprox. cada 80 km). En general, la velocidad del viento real observada a 10 m sobre el suelo es un poco más baja que la modelada.

¿Qué es la velocidad de fricción?

La velocidad de corte, también llamada velocidad de fricción, es una forma en la que el esfuerzo de corte puede reescribirse en unidades de velocidad. Es útil como método en mecánica de fluidos para comparar velocidades verdaderas, como la velocidad de un flujo en una corriente, con una velocidad que relaciona el corte entre capas de flujo.

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