PODSTATA VĚTRU

Vítr je pohyb vzduchu vůči zemskému povrchu. Na pravidelnost tohoto proudění silně působí nerovnoměrné zahřívání vzduchu slunečním zářením, střídání teplot a tepelné rozdíly mezi mořem a pevninou, horami a údolími, zalesněnými a holými plochami a podobně. V proudění vzduchu pak nastávají časté výkyvy, které se v krajním případě projevují větrnými bouřemi.

Princip větrného stroje.

   V pohybu větru výrazně převládá vodorovná složka. Je charakterizován jednak směrem, odkud vane ( ve stupních nebo sektorech - sever 360° nebo 0°, východ 90°, jih 180°, západ 270° ), jednak rychlostí (měřenou v m/s nebo km/s - viz Beaufortova stupnice).
   Převládající větry nad velkými územími určují všeobecnou cirkulaci atmosféry, zatímco místní větry určitého směru a charakteru se vyskytují nad menšími územími (viz Větrné lokálky). V tropických a subtropických pásmech je proudění větru pravidelné. Směrem k rovníku proudí pasáty a v horních vrstvách opačným směrem antipasáty. Pro oblast jihovýchodní Asie je typické půlroční střídání monzunů vanoucích na pevninu z moře s antimonzuny směřujícími opačně.
   Ve střední Evropě nejsilnější větry (vichřice) dosahují 9.stupně Beaufortovy stupnice, tedy rychlosti i přes 80 km/h.

 

Se třetí mocninou. Výkon větru prudce stoupá se třetí mocninou jeho rychlosti. Jestliže se rychlost zvýší dvakrát, podává vítr osminásobný výkon. Výkon větru totiž plyne z rovnice P=1/2 q v3 S, kde P je výkon [W], q hustota vzduchu [kg/m3] - ta souvisí mimo jiné s tlakem, výškou a teplotou - a S plocha, kterou vítr proudí [m2]. Lze to snadno odvodit z rovnice pro kinetickou energii E=1/2 m.v2. Stačí vyjádřit hmotnost jako hustotu vyjádřenou objemem (m=qV) a výkon jako práci (energii) dělenou časem. Vychází: P=E/t=1/2 qVv2/t. Pak už stačí uvědomit si, že objem vzduchu narážejícího po čas t na plochu vrtule činí V/t=vs, a rovnice výkonu větru je hotova. Příklad? Vzroste-li rychlost větru z 5 m/s (rychlý běh) na 10 m/s (špičkový sprinter na trati 100 m), výkon vzroste z 81 W/m2 na 648 W/m2, skutečně tedy osmkrát.