Windkracht 9 tegenwerken

jeroen stelde deze vraag op 06 augustus 2012 om 18:04.

Beste jan,

Hier komt mijn vraag en ik hoop dat u hier een andwoord op hebt.

Ik heb een opblaasbare overkapping van L20m B20M met 8 poten van een diameter 2m.

De hoogte van de poten zijn 4,5 meter, de nok is 6 meter.

Ik wil water in de poten doen om balast te crearen.

De vraag is dan ook hoe veel water moet ik minimaal in elke poot vullen om windkrack 9 te doorstaan. Dus de bedoeling is dat de overkapping niet weg waait bij windkrackt 9.

In de bijlage treft u een foto van de tent aleen deze is kleiner en heeft 6 poten.

Ik hoop dat u mij verder kan helpen

 

Reacties

Theo op 06 augustus 2012 om 18:32

(Ik heb de vraag maar even verschoven naar een eigen onderwerp)

De bijlage zat er niet bij (die wordt vervelend genoeg verwijderd als je een keer een verkeerde verificatiecode intypt - dan moet de bijlage opnieuw worden toegevoegd).

Het antwoord is niet heel simpel te geven, want veel hangt af van hoe de tent is opgebouwd, de richting van de wind, hoe de wind er tegenaan beukt en minstens zo belangrijk, hoe de wind er onderdoor kan komen. In het laatste geval ontstaat misschien een kracht naar boven (als bij een vleugel) waardoor de tent omhoog waaien kan.

Wat betreft de wind die tegen de tent beukt: aannemend dat deze horizontaal blaast, dan komt windkracht 9 met zo'n 80 km/h overeen of 25 m/s.  Je kunt je voorstellen dat een "balk" lucht van 1 m2 doorsnede en 25 meter lang (25 m3 dus) met een snelheid van 25 m/s door de tent tot stilstand moet wordt gebracht - zoals een betonnen muur dit ook zou doen. De stoot die daarmee veroorzaakt wordt is

F . Δt = m . Δv

Δt = 1 seconde waarin de windsnelheid Δv van 25 m/s naar 0 m/s wordt teruggebracht door de tent voor een windmassa van  25 m3 lucht ( x 1,3 kg/m3 = 32,5 kg)

F . 1 = F = 32,5 . 25 = 813 N op elk vlak van 1 m2 tent, dus ook een druk van P = 813 N/m2.  Hoe groot is het oppervlak waarop wordt geblazen? Wat is de totale kracht?

Deze kracht moet worden tegengegaan door de "zware water poten" - d.w.z. de wrijving van de poten met de grond moet minimaal die kracht geven (een tent op glad ijs waait gewoon weg, ongeacht hoeveel water in de poten zit), die al dan niet ook nog in de grond verankerd zijn (niet zo'n slecht idee trouwens).

De wijvingskracht wordt gegeven door  F = μ.N  waarbij N het gewicht is (in Newton, ca. 10 x massa in kg) van de tent incl de 8 waterpoten en μ de wrijvingscoefficient tussen tent/vloer (dus waarschijnlijk plastic/steen of plastic/gras of ...) waarvoor ik niet zo snel meetwaarden kan vinden via Google.

Maar je kunt afleiden dat  Fwind = P.A = 813 . A  en  Fwrijving = μ.N = 10 μ.m

zodat

massa tent + poten (in kg) =  81,3 x A /μ 

(als A het oppervlak van de tent van m kg is waartegen de wind blaast met windkracht 9)

En voor de lucht die door de tent en over de tent stroomt wordt de tent een soort vleugel met een opwaartse kracht als gevolg. De berekening hiervan is ongewis want daarvoor moet je het vleugel-profiel van de tent weten (zie http://nl.wikipedia.org/wiki/Liftkracht voor meer info).

Jan op 06 augustus 2012 om 19:37

jeroen, 6 aug 2012

Ik heb een opblaasbare overkapping van L20m B20M met 8 poten van een diameter 2m.

De hoogte van de poten zijn 4,5 meter, de nok is 6 meter.


 

Hier moet de leverancier/fabrikant van zo'n tent vast meer van weten. Daar je licht al eens opgestoken?

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft negen appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)