如何制作、读和乒乓球风速计校准?

Question

我想打一个乒乓球风速计估计或近似的测量表面风和气流速度低到中度。我现在没有一个风速计,但我估计利息之间的速度为零,最高的10年或15英里(感觉类似于骑自行车(非rac)山原本无风的一天)。

如果我理解正确的话,乒乓球风速计可能指的是乒乓球或者其他的使用登记机通常用来表示风向也尝试使用它估计风的速度。

如果这是一个问题,我建立了力量和平衡方程分别垂直和水平部队,假设风是水平的。水平力,我使用一个简单的方程阻力作为速度的函数维基百科:

$ $ F_D (v) = \压裂{1}{2}\ρv $ $ ^ 2重金属镉

在哪里在低海拔高度和中等温度的空气密度大概是1.2公斤/ m ^ 3,一个美元的横截面积是乒乓球吗$ \πR_ {p-pb} ^ 2美元和重金属镉美元将是阻力系数,所有的现实和空气动力学的并发症实际上是隐藏在实践中。重金属镉美元并不是一个常数,是吗策划与速度和其他参数。然而,对于一些范围雷诺兹数,一个完美的球体就会约常数重金属镉美元约为0.47。

但是一个2.7克,直径40毫米乒乓球风速计,或类似的设备是一个真实的设备。也许我应该用一个重球,但我认为球的平滑度是至关重要的,如果我想用一个理论重金属镉美元和估计的速度使用方程而不是做一个真正的校准与一个已知的风速计或乘坐/在一个已知的车辆速度。

有说明如何构建,使用,和校准或解释结果这种简单的风速计吗?理想的一些维度和建议范围就太好了!或者如果这是实际测量乒乓球或另一个对象,这也将是一个很好的回答。

---

---

如果这个概念是足够好火星着陆器气象站给我,那就足够了!

上图:GIF图像传播从火星。从的项目的页面火星模拟实验室。也这里存档。

上图:仪器送到美国国家航空航天局。从的项目的页面火星模拟实验室。也这里存档。45度的镜子下面的同时提供一个视图。

Answer 1

阻力系数随雷诺数,因此风速。大多数动力学教材有一个图的阻力系数与雷诺数范围。希望这可以帮助。(一个球体形状如乒乓球是最好的因为它的形状是相同的所有方向- - -只有一个球体完成全向对称)。因为风是很少稳定但通常包括阵风和刮风的,可能需要考虑过度。突然阵风可以暂时使乒乓球过度到一个更高的角度比在一个稳定的阵风风力以同样的速度。