Contrainte du vent sous forme paramétrique Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Stress du vent = Coefficient de traînée*(Densité de l'air/Densité de l'eau)*Vitesse du vent^2
τo = CD*(ρ/ρWater)*U^2
Cette formule utilise 5 Variables
Variables utilisées
Stress du vent - (Mesuré en Pascal) - La contrainte éolienne est la contrainte de cisaillement exercée par le vent à la surface de grandes masses d'eau.
Coefficient de traînée - Le coefficient de traînée est une quantité sans dimension utilisée pour quantifier la traînée ou la résistance d'un objet dans un environnement fluide, tel que l'air ou l'eau.
Densité de l'air - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité de l'air est la masse d'air par unité de volume ; il diminue avec l'altitude en raison de la baisse de la pression.
Densité de l'eau - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité de l'eau est la masse par unité d'eau.
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.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Coefficient de traînée: 0.01 --> Aucune conversion requise
Densité de l'air: 1.293 Kilogramme par mètre cube --> 1.293 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise
Densité de l'eau: 1000 Kilogramme par mètre cube --> 1000 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise
Vitesse du vent: 4 Mètre par seconde --> 4 Mètre par seconde Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
τo = CD*(ρ/ρWater)*U^2 --> 0.01*(1.293/1000)*4^2
Évaluer ... ...
τo = 0.00020688
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
0.00020688 Pascal --> Aucune conversion requise
RÉPONSE FINALE
0.00020688 0.000207 Pascal <-- Stress du vent
(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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

Contrainte du vent sous forme paramétrique Formule

Stress du vent = Coefficient de traînée*(Densité de l'air/Densité de l'eau)*Vitesse du vent^2
τo = CD*(ρ/ρWater)*U^2

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 réelle du vent observée à 10 m au-dessus du sol est un peu inférieure à celle modélisée.

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.

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