ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА . РАСЧЕТ ИСТИННОЙ СКОРОСТИ. И НАПРАВЛЕНИЯ ВЕТРА НА ХОДУ СУДНА. Цель работы. Научить курсантов .
Ветровая нагрузка. Расчет в Excel. Опубликовано 1. Дек 2. 01. 3Рубрика: О жизни . Это явление мы называем ветром. Ветер создает комфортные условия среды обитания, но... Человеку комфортно, когда скорость ветра мала и не превышает 5 м/с. Сильный ветер – это ветер со скоростью более 1.
Морской портал - программы, книги, форум для моряков. Скорость и направление кажущегося ветра на ходу судна следует измерять с. Расчет скорости V и направления d истинного ветра осуществляется по формулам. Обеспеченности для расчета параметровветровых волн, назначаемые при. Какправило, такой расчет дает некоторое завышение скорости ветра. Программа для вычисления баллистического коэффициента.
Онлайн калькулятор для расчета силы (скорости) ветра по шкале Бофорта. Шкала Бофорта - условная шкала для визуальной оценки силы (скорости) . Где V0 -численно равно скорости ветра, м/с, на уровне 10 м над поверхностью земли для местности типа А, соответствующей 10-минутному интервалу . Онлайн калькулятор. Служит для преобразования скорости ветра из стандартных единиц измерения скорости в баллы Бофорта и другие единицы . Сила ветра в баллах по Бофорту. Признаки для оценки. Скорость ветра в м/сек. Скорость ветра в км/час. Скорость ветра в миль/час.
Ветер со скоростью более 2. Энергия ветра. С точки зрения полезного использования ветровой энергии в энергетике на сегодняшний день оптимальными являются скорости ветра 8. При меньших скоростях ветроэнергетические установки малоэффективны, при больших возникает опасность разрушения конструкций установки.
Так как воздух имеет массу, и эта масса движется с некоторой скоростью относительно поверхности земли, то трудно даже представить, какой колоссальной кинетической энергией обладает окружающее нас воздушное пространство!!! Чтобы составить представление о величине этой энергии, давайте вырежем из пространства его часть в виде цилиндра, мысленно расположив некий обруч плоскостью перпендикулярно направлению вектора скорости ветра. Площадь сечения обруча – S=1 м. Если на вашем компьютере не установлена программа MS Excel, можно воспользоваться свободно распространяемой программой OOo Calc из пакета Open Office.
Правила форматирования ячеек листа Excel, применяемые в статьях этого блога, можно посмотреть на странице «О блоге». Включаем Excel и на листе «Энергия ветра» и составляем простую расчетную программу, которая позволит быстро рассчитывать мощность ветроустановок при различных исходных условиях. Исходные данные: 1. Скорость ветра vв в м/с записываемв ячейку D3: =1. Время t в с заносимв ячейку D5: =1. Supra Sfd 50U Инструкция.
Площадь сечения потока воздуха S в м. D6: =1,0. 00. 4. Плотность воздуха или удельный вес воздуха при нормальных условиях (атмосферном давлении 1. Па = 7. 60 мм рт. Коэффициент полезного действия — КПД ветроустановки (реально достигаемые значения не превышают 0,3. При скорости ветра v за время t через сечение обруча пройдет объем воздуха в виде цилиндра V, который вычисляем в м. D1. 0: =D3*D4*D5=1. V=S*vв*t. 7. Массу воздухаm в кг, прошедшую через сечение кольца за время t определяемв ячейке D1.
D6*D9=1. 2,9. 30m=. Кинетическую энергию T в Дж, которой обладает движущийся цилиндр воздуха рассчитываемв ячейке D1. D1. 0*D3^2/2=6. 47. T=m*vв. 2/2. 9. Мощность N в КВт, которую мы смогли бы отобрать из этой струи воздуха при заданном КПД, вычисляемв ячейке D1.
D1. 1/D4*D7/1. 00. N=(T/t)*КПД=(S*. Этой мощности хватит чтобы за час вспахать полсотки земли! Представляете сколько вокруг нас энергии, которую мы никак не научимся эффективно отбирать и преобразовывать?! Сегодняшние ветроэнергетические установки мало- мальски начинают работать при скорости ветра vв> 4 м/с, выходя на рабочий режим при скорости vв=9. Однако уже при скорости ветраvв> 1.
Скорость ветра vв в м/с записываемв ячейку D3: =2. Скорость ветра необходимо принять для расчетов максимально возможную в данной местности с учетом даже кратковременных порывов, например, для города Омска это. Плотность воздуха . Ускорение свободного падения на поверхности нашей планеты g в м/с. D6: =9,8. 14. Коэффициент k, учитывающий аэродинамику формы и положения объекта, а также некоторый запас заносимв ячейку D7: =1. Результаты расчетов: 5. Расчетный скоростной напор воздуха на поверхность стенки.
Q в кг/м. 2 определяемв ячейке D9: =D3^2*D5/2/D6=3. Q=vв. 2*. Максимальную для данной местности ветровую нагрузку на плоскую поверхность. W в кг/м. 2 рассчитываемв ячейке D1.
D9*D7=6. 0,7. W=Q*k. Расчет в Excel ветровой нагрузки по СП 2.
В главе . Кроме нормального (перпендикулярного к поверхностям) давления она учитывает силу трения воздуха о неровности поверхностей, пульсации воздушного потока, аэродинамические колебания (флаттер, дивергенцию, галопирование), предусматривает проверку на отсутствие вихревого резонанса. Мы не будем далеко забираться в эти дебри и ограничимся укрупненным расчетом. Если вам необходим полный профессиональный расчет по действующим нормативам, то открывайте СП 2.
Дело в том, что расчеты для разных объектов весьма индивидуальны! Могу порекомендовать адрес в Интернете, где расположены ссылки на три бесплатные неплохие программы определения ветровых нагрузок: http: //fordewind. Вписываем коэффициент надежности по нагрузке .
Определяем тип местности, воспользовавшись примечанием к ячейке C4. Например, наша местность относится к типу B.
Выбираем соответствующую строку с записью B в поле с выпадающим списком, расположенном поверхячейки D4: =ИНДЕКС(I5: I7; I2) =B3. Открываем Приложение Ж в СП 2. Районирование территории Российской Федерации по давлению ветра» определяем для интересующей нас местности номер ветрового района (карта есть в файле для скачивания). Например, для Санкт- Петербурга и Омска – это II ветровой район. Выбираем соответствующую строку с записью II в поле с выпадающим списком, расположенном поверхячейки D5: =ИНДЕКС(G5: G1. G2) =IIО том, как работает функция ИНДЕКС совместно с полем со списком можно прочитать здесь. Задаем эквивалентную высоту объекта над землей ze в м, пользуясь п.
СП 2. 0. 1. 33. 30. D6: =5. 5. Аэродинамический коэффициент c выбираем по приложению Д. СП 2. 0. 1. 33. 30.
D7: =1,3cmax < 2,2 — с наветренной стороныcmin > - 3,4 — с подветренной стороны. Определение двух следующих коэффициентов, влияющих на значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки, является очень непростой задачей, требующей расчета частот собственных колебаний объекта!
Расчет этот для разных сооружений ведется по различным и очень непростым алгоритмам!!! Я укажу далее лишь примерные возможные диапазоны значений этих коэффициентов. Желающие разобраться досконально с частотами колебаний должны обратиться к другим источникам. Коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра. Коэффициент динамичности . Нормативное значение ветрового давления w.
D1. 1: =ИНДЕКС(H5: H1. G2) =3. 09. Ориентировочную скорость ветра vв в м/с и км/ч определяем соответственнов ячейке D1. D1. 1*9,8. 1*2/1,2. Параметр k. 10 считываемв ячейке D1.
ИНДЕКС(K5: K7; I2) =0,6. Коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте k (ze) вычисляемв ячейке D1. D1. 4*(D6/1. 0)^(2*D1. Коэффициент пульсации ветра . Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки wm в кг/м. D1. 9: =D1. 1*D1.
D7 =1. 9,2wm= w. 0* k (ze)*c. Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки wp вкг/м. D2. 0: =D1. 9*D9*D1. D8 =2. 3,9wp= wm*.
Нормативное значение ветровой нагрузки w вкг/м. D2. 1: =D1. 9+D2. Расчетную ветровую нагрузку W вкг/м. D2. 2: =D2. 1*D3 =6. W= w*. Хотя во многом это скорее случайное совпадение, обе методики имеют право на жизнь и могут использоваться каждая для решения своих задач. По упрощенному расчету можно быстро сделать оценку нагрузки и при выполнении детального проекта уточнить ветровую нагрузку расчетом по СП 2. В заключении хочу сказать, что эта статья написана для того, чтобы читающий смог составить общее представление о том, что такое энергия ветра, понять созидательные и разрушительные аспекты темы.
Расчет ветровой нагрузки достаточно сложная и многофакторная задача. Я не спроста разместил статью в рубрике «О жизни». Это не справочный материал для инженера- проектировщика!
Пользуясь представленными материалами можно приблизительно рассчитать нагрузку на небольшой забор, легкую теплицу или маленькую доску объявлений. Ветровая нагрузка на более серьезные объекты должна быть рассчитана специалистом строго по главе ! Профессионалам – строителям в комментариях прошу учитывать, что статья написана для широкой аудитории.
Другие статьи автора блога.