Druk van een windvlaag?

jkien

Hoe groot zou de druk zijn van een harde windvlaag die tijdens een storm tegen het raam blaast? Eergisteren waren de windvlagen van de storm in ieder geval zo hard dat de kracht op het raam hoorbaar was. Ik heb geprobeerd om de druk van de hoorbare windvlagen te meten met de gevoelige barometer van mijn smartphone, en het opmerkelijke (teleurstellende) resultaat was dat de druk van de windvlagen onmeetbaar klein was, zeg minder dan 1 mbar. Ook met open raam. Volgens de wet van Bernoulli zou de druk p gelijk moeten zijn aan ½ρv², dus v = √(2p/ρ). Voor p=1 mbar en ρ=1.2 kg/m³ wordt dat v = 13 m/s. Voor een stormwindvlaag lijkt me dat een lage snelheid.

Misschien klopt het wel met de ervaring dat ik de druk van de stormwindvlaag ook niet met mijn trommelvliezen voelde, maar daar ken ik de drempelwaarde niet van.

Flisk

Hoe heb je het gemeten?

Het lijkt mij sterk dat een smartphone hier geschikt voor is. Ik denk dat het eerder de statische druk meet en niet de totale. Om de totale druk te meten zou de smartphone moeten uitgerust zijn met een pitottube.

jkien

Gemakshalve heb ik aangenomen dat de wind loodrecht tegen het raam blies, zodat het raam zich in een stagnatiepunt van de luchtstroom bevond. In een stagnatiepunt zou iedere barometer dezelfde druk meten, dezelfde druk als een pitotbuis die tegen de wind in wijst.

Michel Uphoff

13 m/s komt overeen met windkracht 6+ volgens dit (grove) tabelletje:

Windkracht	N/m2	m/s
5	70	8-11
6	120	11-14
7	180	14-17
8	270	17-21
9	370	21-24
10	500	24-28
11	660	28-33

Ik vraag mij af of je in dit geval wel met een loodrecht op het raam staande windsnelheid mag rekenen, ik denk dat al voor het raam de wind afbuigt, en dat er dan andere getallen uit kunnen komen. Er is een formule van Emswiler klik voor gebouwen en de druk door de wind:

P = .002496 V², where V = Wind Velocity in MPH and P = the Differential Pressure across the window in Pounds per Square Foot (PSF).The equation assumes the direction of wind is perpendicular to the window and there are no effects from surrounding terrain or the shape of the building in which it is installed.

Daar komt bij 13 m/s ook gewoon de theoretische 1 mbar (100 N/m²) uit. Dus daaruit blijkt niet dat er in de praktijk de correctie die ik veronderstelde nodig is.

Flisk

In een stagnatiepunt kun je met een barometer inderdaad de totale druk meten.

Heb je het gemeten met het raam dicht binnen of buiten?

jkien

Michel Uphoff schreef:13 m/s komt overeen met windkracht 6+ volgens dit (grove) tabelletje

Dus bij windkracht 6 (matige wind) zou de piekdruk in het stagnatiepunt van een windvlaag 1 mbar zijn, bij windkracht 8 (stormachtig) 3 mbar, en bij windkracht 11 (zeer zware storm) 7 mbar. Maar om het te meten moet je toevallig in dat stagnatiepunt zitten.

Flisk schreef:Heb je het gemeten met het raam dicht binnen of buiten?

Ik zat binnen, met het raam eerst dicht en later open.

jkien schreef:Misschien klopt het wel met de ervaring dat ik de druk van de stormwindvlaag ook niet met mijn trommelvliezen voelde, maar daar ken ik de drempelwaarde niet van.

Vandaag geconstateerd dat mijn trommelvliezen niets merken van een drukverlaging van 3,5 mbar in een lift die 30 m stijgt (in 15 seconde).

Flisk

Binnenhuis zullen er geen stagnatiepunten zijn. Deze punten bevinden zich enkel buiten, ergens voor het gesloten raam. De kracht van de wind op het raam wordt immers gecompenseerd door stress op het raam zelf en in de gevel van het gebouw, niet door de lucht aanwezig in het gebouw. De druk van de lucht in het gebouw is gelijk aan de statische.

Om een correcte meting te doen zonder pitot tube moet men dus eerst zo'n stagnatiepunt vinden en de gemeten druk vergelijken met de statische druk binnen. Ik denk dat het vinden van zo'n punt in de praktijk heel erg moeilijk is, omdat de wind constant verandert van richting en sterkte.

13m/s is daarentegen wel een mooi resultaat, omdat dat wel overeenkomt met een stevige windvlaag. Je oren zulen pas iets merken als je veel sneller stijgt of daalt. Iets van ongeveer 15m/s zal licht merkbaar zijn (uit eigen ervaring).

De formule die Michel voorstelde is trouwens gewoon dezelfde die jij gebruikte maar dan in psf (lbs/ft³⁾ipv in Pa(kg/m³). Snelheid was bij die eerste ook niet in m/s maar in mph.

Het is wel erg vind ik dat die Emswiller zijn naam erop plakt terwijl dit Bernouilli's formule is, met gewoon wat andere eenheden.

Michel Uphoff

Het is wel erg vind ik dat die Emswiller zijn naam erop plakt terwijl dit Bernouilli's formule is, met gewoon wat andere eenheden.

Vind ik ook. Ik kreeg de indruk dat het een formule was die na uitgebreide meting van praktijkresultaten tot stand was gekomen, maar het is niets anders dan een correctiefactor voor een ander maatstelsel en toepassing van Bernouilli.

Flisk

Ik dacht dit eerst ook. Maar je stelde zelf dat je hetzelfde resultaat uitkwam (1mbar en 13m/s).

Dit en het feit dat ik geen enkele andere bron vond voor "Emswillers formule" vond ik verdacht en dus heb ik het eens nagerekend.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Druk van een windvlaag?

Druk van een windvlaag?

Re: Druk van een windvlaag?

Re: Druk van een windvlaag?

Re: Druk van een windvlaag?

Re: Druk van een windvlaag?

Re: Druk van een windvlaag?

Re: Druk van een windvlaag?

Re: Druk van een windvlaag?

Re: Druk van een windvlaag?