¿Es posible estimar la velocidad del viento por el sonido emitido por un cable de una línea eléctrica aérea?

El sonido del cable se produce debido al desprendimiento del vórtice de Kármán .

Esta fórmula empírica de la página de wikipedia relaciona la frecuencia del desprendimiento de vórtices con el número de Reynolds:

$$\frac{fd}{V}=0.198\left (1-\frac{19.7}{\mathrm{Re}}\right),$$ dónde $f$es la frecuencia, $d$diámetro del cable y $V$es la velocidad del flujo. El número de Reynolds $\mathrm{Re}$a su vez se define para este sistema como $$\mathrm{Re}=\frac{Vd}{\nu},$$ dónde $\nu$es la viscosidad cinemática del medio. Para el aire en $15\,{}^\circ \text{C}$es $1.48\times 10^{−5}\,\text{m}^2/\text{s}$.

Entonces resolviendo las ecuaciones para la velocidad$V$obtenemos

$$V = 5.05 \left(f d + 3.90 \frac{\nu}{d}\right).$$

Por supuesto, esta fórmula implica condiciones idealizadas, por lo que en situaciones más realistas (incluidas, por ejemplo, turbulencias en el flujo del viento), extraer la frecuencia de desprendimiento de vórtices del espectro de sonido podría ser complicado.

En el diseño de amortiguadores de vibraciones eólicas, la frecuencia de oscilación viene dada empíricamente por

$$f = 3.26 V/d$$ dónde $f$es en $\rm Hz$, $V$velocidad del viento en $\rm mph$y $d$el diámetro del cable en $\rm in$. El problema es que más allá $15 \,{\rm mph}$el viento está demasiado picado para excitar una frecuencia y la amplitud de la vibración (y por lo tanto el sonido) cae. Solo en terreno plano (arena, cruce de ríos, cubierta de nieve) la vibración puede sostenerse hasta aproximadamente $25 {\rm mph}$.

Por lo tanto, la frecuencia de vibración solo se puede usar para vientos constantes y de baja velocidad.