Care este viteza vântului produsa de doua geamuri deschise, dar de patru? ( viteza medie )

Pai se stie ca presiunea aerului variaza in functie de inaltimea coloanei de aer. De asta pe muntele Everest presiunea este mai mica, comparative cu presiunea la nivelul marii.

Deci presiunea pe care aerul o exercita la nivelul la care sunt amplasate ferestrele depinde de inaltimea la care acestea sunt pozitionate.
Adica presiunea aerului variaza in interiorul incaperii. Variaza direct proportional cu inaltimea.
P=r*g*h, unde "r" este densitatea aerului, "g" acceleratia gravitationala, iar "h" inaltimea.
Pentru calculul urmator hai sa consideram o presiune in interiorul cladirii "P" constanta in axul celor doua geamuri care presupunem ca sunt amplasate la o inaltime egala "h" (intrebarea nu specifica).

La exteriorul cladirii presiunea variaza si ea in functie de inaltime insa mai exista o presiune data de viteza vantului, care difera pentru fiecare geam in parte.
Presiunea data de viteza vantului variaza direct proportional cu viteza vantului, este: Pv=1/2 *K*r*V^2, unde K e un coefficient aerodinamci ce tine cont de toate particularitatile modului I ncare vantul poate sa bata (unghiul, sens, etc), "r" este densitatea aerului, iar "V" viteza vantului.
Pentru geamul 1 sa consideram presiunea data de vant Pv1, iar pentru geamul 2 presiuena Pv2.


Nu stim exact pe care geam intra aerul si pe care iese, asa ca vom presupune ca aerul intra pe geamul 1 si iese pe geamul 2.

Asta inseamna ca, pentru geamul 1, presiunea la exteriorul cladirii va fi mai mare decat presiunea la interior. Iar pentru geamul 2 fix invers, presiunea la interior mai mare decat presiunea la exterior.

Pentru geamul 1 avem deci relatia PPv2
Cu alte cuvinte P=(Pv2; Pv1)

Atat timp cat cunoastem Pv1 si Pv2 putem alege un "P1" cuprins in interval.

Acum avem o valaore "P1" pentru presiunea aerului la interior in dreptul ferestrelor.
Putem calcula diferenta de presiune intre interior si exterior pentru geamul 1 si pentru geamul 2: Dp1 respective Dp2.


Stim ca debitul de aer D1 care intra pe geamul 1 trebuie sa fie egal cu debitul de aer D2 care iese pe geamul 2.
(1) D1=D2


Mai stim ca debitul de aer variaza in functie de diferenta de presiune. Cu cat e o diferenta de presiune mai mare cu atat debitul de aer e intra/iese va fi si el mai mare.

Cu alte cuvinte daca raportul diferentelor de presiune Dp1/Dp2=K atunci si raportul debitelor D1/D2=K
Deci
(2) D1=K*D2

Din (1) si (2) putem deduce debitul D=D1=D2


Stim ca debitul "D" este egal produsul intre sectiunea de curgere "S" si viteza fluidului "V".

Sectiuena de curgere o cunosti, este golul geamului. Inseamna ca poti determina si viteza vantului produs de doua geamuri.


P.S: De fapt poti calcula direct presiunea aerului la interior "P1",pentru ca stii inaltimea la care sunt amplasate geamurile.