วิธีการคำนวณความเร็วลม

เมื่อคุณรู้สึกถึงลมเย็นบนใบหน้าของคุณในวันฤดูร้อนที่ร้อนแผดเผา ท่ามกลางความโล่งใจ คุณอาจสงสัยว่าอากาศเคลื่อนที่เร็วแค่ไหน กล่าวคือ ความเร็วลมเป็นอย่างไร ท้ายที่สุด นี่คือวิธีที่เราอธิบายความเร็วของอากาศในชีวิตประจำวัน แต่ถ้าคุณต้องการที่จะรู้ว่าจำนวนเงินของอากาศ สิ่งที่คุณไม่สามารถมองเห็นได้ เคลื่อนที่ข้ามเขตแดนเฉพาะ (อาจมองไม่เห็น) ในช่วงเวลาที่กำหนด?

ความเร็วของอากาศในแง่นี้ก็คือการไหลของอากาศจริงๆ ลองนึกถึงความแตกต่างระหว่างการสังเกตว่าสิ่งที่ลอยในแม่น้ำเคลื่อนที่เร็วแค่ไหนกับกระแสน้ำ ("ความเร็ว" ของน้ำในความหมายปกติ) และ การวัดปริมาณน้ำในแม่น้ำที่ไหลผ่านจุดที่คุณยืนอยู่ทุกวินาที ("ความเร็วของน้ำ" หรือ "ความเร็วการไหล" หรือ "การไหล ประเมินค่า").

อากาศเป็นของเหลว เช่นเดียวกับของเหลวเช่นน้ำ ซึ่งหมายความว่ามีการเสียรูปอย่างต่อเนื่องในลักษณะที่ของแข็งไม่ได้เกิดจากความเค้นเฉือนของแอปพลิเคชันซึ่งก็คือ แรงกดดันที่มีแนวโน้มจะแยกสิ่งต่าง ๆ ที่พวกมันกระทำโดยทำให้โมเลกุลนั้นมีผล "เลื่อน" ออกจากกันตามที่กำหนด ขอบเขต

อากาศที่พื้นผิวถ้าโลกประกอบด้วยก๊าซไนโตรเจนเป็นส่วนใหญ่ (มากกว่าสามในสี่ของชั้นบรรยากาศถูกสร้างขึ้นจากสิ่งนี้ ธาตุ) และก๊าซออกซิเจน (ประมาณร้อยละ 20) โดยมีคาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน ไอน้ำ และร่องรอยอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย ส่วนประกอบ

การคำนวณอัตราการไหลของอากาศ (ความเร็ว) ของอากาศที่เคลื่อนที่ตามธรรมชาติอาจไม่ค่อยน่าสนใจเมื่อเทียบกับความเร็วลมธรรมดา แต่เมื่อพูดถึงเครื่องจักรที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น เครื่องช่วยหายใจ สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่ามีการลำเลียงอากาศจากส่วนหนึ่งไปยังส่วนอื่นต่อหน่วยเวลามากน้อยเพียงใด

เครื่องช่วยหายใจเป็นสิ่งจำเป็นในสภาพแวดล้อมทางอาชีพและอุตสาหกรรม เช่น ในโรงงานผลิต โดยที่สารเคมีที่จำเป็นในการสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเป็นพิษต่อระบบของมนุษย์ โดยเฉพาะระบบทางเดินหายใจ ระบบ.

ปริมาณอากาศที่เคลื่อนที่ต่อหน่วยเวลาแสดงโดยสมการ:

ที่ไหนQคือความเร็วของอากาศหรืออัตราการไหลของอากาศอาคือพื้นที่หน้าตัดที่อากาศภายใต้การศึกษาไหลผ่าน และวีคือความเร็วเชิงเส้นของอากาศ กล่าวคือ ความเร็วเฉลี่ยที่โมเลกุลอากาศที่กำหนดเคลื่อนที่ไปตามกระแสน้ำ

ถ้าโครงสร้างที่อากาศไหลผ่านเป็นท่อทรงกระบอก ตัวอย่างเช่น พื้นที่ที่อากาศเคลื่อนผ่านนั้นเป็นวงกลม และกำหนดโดยสูตรสำหรับพื้นที่ของวงกลม:

ที่ไหนrคือรัศมีของทรงกระบอก

หากต้องการ คุณสามารถคำนวณความเร็วจากแรงกดดันในปัญหาเหล่านี้ได้ หากคุณได้รับข้อมูลเพียงพอ ความแตกต่างของแรงดันระหว่างสถานที่ต่าง ๆ เป็นวิธีการหนึ่งที่อากาศถูกบังคับให้เคลื่อนที่จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง และยิ่งความดันสูงขึ้น อัตราการไหลของอากาศก็จะยิ่งสูงขึ้น

ความดันมีหน่วยของแรงต่อหน่วยพื้นที่ แต่ยังสามารถแสดงสำหรับของเหลวเป็นความหนาแน่น คูณ แรงโน้มถ่วง คูณ ความสูง (ฮึก) ต่อหน่วยพื้นที่ เนื่องจากหน่วยออกมาเท่ากัน

ความเร็วลมเชิงเส้นถูกจำแนกเป็นตัวกลางต่ำ (น้อยกว่า 100 ฟุตต่อนาที) (ระหว่าง 100 ถึง 750) และความเร็วลมสูง (มากกว่า 750) เครื่องดนตรีที่เรียกว่าเครื่องวัดความเร็วลมใบพัดมีประโยชน์สำหรับความเร็วลมปานกลางและสูง ในขณะที่ aเครื่องวัดความเร็วลมแบบลวดร้อนดีสำหรับช่วงความเร็วทั้งหมด แต่มีราคาสูงกว่ามากและดูแลรักษายากกว่า

อาหลอดควันมีราคาถูกและใช้งานง่าย แต่อย่างที่คุณอาจเดาได้ มันไม่ถูกต้องนักและใช้เพื่อรวบรวมข้อมูลการเคลื่อนที่ของอากาศในพื้นที่โดยทั่วไปเป็นหลัก