Rechner für den Winddruck

Der Winddruck ist der Druck, den Wind auf einen Gegenstand, wie z.B. ein Gebäude oder ein Windrad, erzeugt. Der Druckbeiwert ist ein Wert ohne Einheit, der die Form des bewehten Gegenstandes wiedergibt, sein Wert muss Tabellen entnommen werden. Er kann auch negativ sein, dann spricht man von einem Sog. Die Luftdichte ist die Masse der Luft pro Kubikmeter. Die Windgeschwindigkeit wird in Meter pro Sekunde angegeben, hier kann man Geschwindigkeiten umrechnen. Diese ersten drei Werte müssen angegeben werden, um den Winddruck unabhängig von der Fläche zu berechnen. Wird auch eine Fläche angegeben, dann wird die Windlast auf dieser berechnet.

Die Berechnung geht folgendermaßen:
Druckbeiwert c, Luftdichte ρ, Windgeschwindigkeit v, Fläche A, Winddruck wd, Windlast wl
1. Formel: wd = c * ρ/2 * v²
2. Formel: wd = c * ρ * v²

Die erste Formel ist für den Winddruck nach Bernoulli aus dem Energieerhaltungssatz, die zweite für die Windkraft auf eine Platte, hergeleitet aus dem Impulserhaltungssatz. Die beiden Formeln für den Winddruck unterscheiden sich durch den Faktor 1/2. Welche Formel angewendet wird hängt davon ab, welche Definition des Druckbeiwertes c Anwendung findet. Gemäß dessen Standarddefinition wird die erste Formel verwendet. Wenn der Faktor 1/2 aber bereits im Druckbeiwert enthalten ist, dann kommt die zweite Formel zur Anwendung. Dies ist vor der Berechnung zu überprüfen. Welche Definition für den Druckbeiwert gilt hängt vom Bereich und den gültigen Standards ab. Meistens ist die die erste Formel, wie in der Strömungslehre und im Ingenieurwesen und bei internationalen Standards. In vereinfachten Modellen der Luftfahrttechnik und Fahrzeugtechnik kommt manchmal die zweite Definition des Druckbeiwerts und damit die zweite Formel zur Anwendung.

Die Windlast ist der Winddruck mal die Fläche, auf welche dieser wirkt. Die Formel zur Berechnung ist: wl = wd * A