Vitesse de frottement donnée Vitesse du vent à hauteur au-dessus de la surface Calculatrice

✖La constante de Von Kármán est souvent utilisée dans la modélisation de la turbulence, par exemple dans la météorologie des couches limites pour calculer les flux de quantité de mouvement, de chaleur et d'humidité de l'atmosphère vers la surface terrestre.ⓘ Von Kármán Constant [k]			+10% -10%
✖La vitesse du vent est une grandeur atmosphérique fondamentale causée par le déplacement de l'air d'une pression élevée à une pression basse, généralement due à des changements de température.ⓘ Vitesse du vent [U]			+10% -10%
✖Hauteur z au-dessus de la surface où la vitesse du vent est mesurée.ⓘ Hauteur z au-dessus de la surface [Z]			+10% -10%
✖La hauteur de rugosité de la surface est la hauteur de la rugosité de la surface.ⓘ Rugosité Hauteur de la surface [z₀]			+10% -10%

✖La vitesse de frottement, également appelée vitesse de cisaillement, est une forme par laquelle une contrainte de cisaillement peut être réécrite en unités de vitesse.ⓘ Vitesse de frottement donnée Vitesse du vent à hauteur au-dessus de la surface [V_f]

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Formule

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Vitesse de frottement donnée Vitesse du vent à hauteur au-dessus de la surface

Formule

`"V"_{"f"} = "k"*("U"/(ln("Z"/"z"_{"0"})))`

Exemple

`"5.900733m/s"="0.4"*("4m/s"/(ln("8m"/"6.1m")))`

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Vitesse de frottement donnée Vitesse du vent à hauteur au-dessus de la surface Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Vitesse de frottement = Von Kármán Constant*(Vitesse du vent/(ln(Hauteur z au-dessus de la surface/Rugosité Hauteur de la surface)))
V_f = k*(U/(ln(Z/z₀)))
Cette formule utilise 1 Les fonctions, 5 Variables

Fonctions utilisées

ln - Le logarithme népérien, également appelé logarithme en base e, est la fonction inverse de la fonction exponentielle naturelle., ln(Number)

Variables utilisées

Vitesse de frottement - (Mesuré en Mètre par seconde) - La vitesse de frottement, également appelée vitesse de cisaillement, est une forme par laquelle une contrainte de cisaillement peut être réécrite en unités de vitesse.
Von Kármán Constant - La constante de Von Kármán est souvent utilisée dans la modélisation de la turbulence, par exemple dans la météorologie des couches limites pour calculer les flux de quantité de mouvement, de chaleur et d'humidité de l'atmosphère vers la surface terrestre.
Vitesse du vent - (Mesuré en Mètre par seconde) - La vitesse du vent est une grandeur atmosphérique fondamentale causée par le déplacement de l'air d'une pression élevée à une pression basse, généralement due à des changements de température.
Hauteur z au-dessus de la surface - (Mesuré en Mètre) - Hauteur z au-dessus de la surface où la vitesse du vent est mesurée.
Rugosité Hauteur de la surface - (Mesuré en Mètre) - La hauteur de rugosité de la surface est la hauteur de la rugosité de la surface.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Von Kármán Constant: 0.4 --> Aucune conversion requise
Vitesse du vent: 4 Mètre par seconde --> 4 Mètre par seconde Aucune conversion requise
Hauteur z au-dessus de la surface: 8 Mètre --> 8 Mètre Aucune conversion requise
Rugosité Hauteur de la surface: 6.1 Mètre --> 6.1 Mètre Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

V_f = k*(U/(ln(Z/z₀))) --> 0.4*(4/(ln(8/6.1)))

Évaluer ... ...

V_f = 5.90073262775913

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

5.90073262775913 Mètre par seconde --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

5.90073262775913 ≈ 5.900733 Mètre par seconde <-- Vitesse de frottement

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Mithila Muthamma PA

Institut de technologie Coorg (CIT), Coorg

Mithila Muthamma PA a créé cette calculatrice et 2000+ autres calculatrices!

Vérifié par Rithik Agrawal

Institut national de technologie du Karnataka (NITK), Surathkal

Rithik Agrawal a validé cette calculatrice et 400+ autres calculatrices!

< 24 Estimation des vents marins et côtiers Calculatrices

Vitesse du vent à hauteur au-dessus de la surface sous forme de profil de vent près de la surface

Aller Vitesse du vent = (Vitesse de frottement/Von Kármán Constant)*(ln(Hauteur z au-dessus de la surface/Rugosité Hauteur de la surface)-Fonction de similarité universelle*(Hauteur z au-dessus de la surface/Paramètre avec des dimensions de longueur))

Coefficient de traînée pour les vents influencés par les effets de stabilité compte tenu de la constante de Von Karman

Aller Coefficient de traînée = (Von Kármán Constant/(ln(Hauteur z au-dessus de la surface/Rugosité Hauteur de la surface)-Fonction de similarité universelle*(Hauteur z au-dessus de la surface/Paramètre avec des dimensions de longueur)))^2

Gradient de pression atmosphérique orthogonal aux isobares compte tenu de la vitesse du vent du gradient

Aller Gradient de pression atmosphérique = (Gradient de la vitesse du vent-(Gradient de la vitesse du vent^2/(Fréquence de Coriolis*Rayon de courbure des isobares)))/(1/(Densité de l'air*Fréquence de Coriolis))

Vitesse de frottement donnée Vitesse du vent à hauteur au-dessus de la surface

Aller Vitesse de frottement = Von Kármán Constant*(Vitesse du vent/(ln(Hauteur z au-dessus de la surface/Rugosité Hauteur de la surface)))

Vitesse du vent à la hauteur z au-dessus de la surface

Aller Vitesse du vent = (Vitesse de frottement/Von Kármán Constant)*ln(Hauteur z au-dessus de la surface/Rugosité Hauteur de la surface)

Contrainte du vent sous forme paramétrique

Aller Stress du vent = Coefficient de traînée*(Densité de l'air/Densité de l'eau)*Vitesse du vent^2

Gradient de pression atmosphérique orthogonal aux isobares

Aller Gradient de pression atmosphérique = Vitesse du vent géostrophique/(1/(Densité de l'air*Fréquence de Coriolis))

Vitesse du vent géostrophique

Aller Vitesse du vent géostrophique = (1/(Densité de l'air*Fréquence de Coriolis))*Gradient de pression atmosphérique

Vitesse de frottement compte tenu de la contrainte du vent

Aller Vitesse de frottement = sqrt(Stress du vent/(Densité de l'air/Densité de l'eau))

Vitesse de frottement en fonction de la hauteur de la couche limite dans les régions non équatoriales

Aller Vitesse de frottement = (Hauteur de la couche limite*Fréquence de Coriolis)/Constante sans dimension

Hauteur de la couche limite dans les régions non équatoriales

Aller Hauteur de la couche limite = Constante sans dimension*(Vitesse de frottement/Fréquence de Coriolis)

Vitesse du vent donnée Coefficient de traînée au niveau de référence de 10 m

Aller Vitesse du vent = sqrt(Stress du vent/Coefficient de traînée jusqu'au niveau de référence de 10 m)

Contrainte du vent en fonction de la vitesse de frottement

Aller Stress du vent = (Densité de l'air/Densité de l'eau)*Vitesse de frottement^2

Vitesse du vent à la hauteur z au-dessus de la surface donnée Vitesse du vent de référence standard

Aller Vitesse du vent = Vitesse du vent à une hauteur de 10 m/(10/Hauteur z au-dessus de la surface)^(1/7)

Vitesse du vent au niveau de référence standard de 10 m

Aller Vitesse du vent à une hauteur de 10 m = Vitesse du vent*(10/Hauteur z au-dessus de la surface)^(1/7)

Hauteur z au-dessus de la surface donnée Référence standard Vitesse du vent

Aller Hauteur z au-dessus de la surface = 10/(Vitesse du vent à une hauteur de 10 m/Vitesse du vent)^7

Coefficient de traînée au niveau de référence de 10 m compte tenu de la contrainte du vent

Aller Coefficient de traînée jusqu'au niveau de référence de 10 m = Stress du vent/Vitesse du vent^2

Taux de transfert d'impulsion à la hauteur de référence standard pour les vents

Aller Stress du vent = Coefficient de traînée jusqu'au niveau de référence de 10 m*Vitesse du vent^2

Différence de température air-mer

Aller Différence de température air-mer = (Température de l'air-La température de l'eau)

Température de l'air donnée Différence de température air-mer

Aller Température de l'air = Différence de température air-mer+La température de l'eau

Température de l'eau donnée Différence de température air-mer

Aller La température de l'eau = Température de l'air-Différence de température air-mer

Coefficient de traînée pour les vents influencés par les effets de stabilité

Aller Coefficient de traînée = (Vitesse de frottement/Vitesse du vent)^2

Vitesse de frottement du vent dans une stratification neutre en fonction de la vitesse géostrophique du vent

Aller Vitesse de frottement = 0.0275*Vitesse du vent géostrophique

Vitesse du vent géostrophique compte tenu de la vitesse de frottement dans une stratification neutre

Aller Vitesse du vent géostrophique = Vitesse de frottement/0.0275

Vitesse de frottement donnée Vitesse du vent à hauteur au-dessus de la surface Formule

Vitesse de frottement = Von Kármán Constant*(Vitesse du vent/(ln(Hauteur z au-dessus de la surface/Rugosité Hauteur de la surface)))
V_f = k*(U/(ln(Z/z₀)))

Qu'est-ce que la vitesse de frottement ?

La vitesse de cisaillement, également appelée vitesse de frottement, est une forme par laquelle la contrainte de cisaillement peut être réécrite en unités de vitesse. Il est utile en tant que méthode en mécanique des fluides pour comparer les vitesses réelles, telles que la vitesse d'un écoulement dans un courant, à une vitesse qui relie le cisaillement entre les couches d'écoulement.

Qu'est-ce qu'un vent de 10 m ?

Le vent de surface est le vent soufflant près de la surface de la Terre. Le graphique du vent à 10 m affiche le vecteur de vent moyen modélisé à 10 m au-dessus du sol pour chaque point de grille du modèle (environ tous les 80 km). Généralement, la vitesse du vent réellement observée à 10 m au-dessus du sol est un peu inférieure à celle modélisée.

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