Моделирование давления
Для расчета стандартного давления P на данной абсолютной высоте принимается, что:
• Температура по высотам является стандартной.
• Воздух является идеальным газом.
Высота, полученная по измеренному давлению, называется
барометрической высотой (PA), и может быть составлена таблица ее стандартных (ISA) значений (таблица A1).
|
Рисунок A2: Барометрическая высота как функция давления (Перевод надписей внутри рисунка — слева направо и сверху вниз: БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ВЫСОТА; (фут); (км); (гПа).) |
|
Давление (гПа) |
Барометрическая высота (PA) |
FL= PA/100 |
|
|
(футы) |
(метры) |
||
|
200 |
38661 |
11784 |
390 |
|
250 |
34000 |
10363 |
340 |
|
300 |
30066 |
9164 |
300 |
|
500 |
18287 |
5574 |
180 |
|
850 |
4813 |
1467 |
50 |
|
1013 |
0 |
0 |
0 |
|
Таблица A1: Пример табличных значений барометрической высоты |
Если принять, что воздух находится в статическом равновесии,
 |
аэростатическое уравнение выглядит так:
Где р= плотность воздуха на высоте h
g= ускорение силы тяжести (9.80665 м/сек2) dh = высота единицы объема dP = изменение давления на dh
 |
Согласно уравнению состояния идеального газа:
Где R = универсальная газовая постоянная (287,053 Дж/кг/K)
Следовательно:
• На среднем уровне моря (MSL):
Ро = 1013.25 гПа
 |
• Выше MSL и ниже тропопаузы (36.089 футов):
Где P0 = 1013.25 гПа (стандартное давление на уровне моря)
Т0 = 288.15 K (стандартная температура на уровне моря) а = 0.0065 °С/м g0 = 9.80665 м/сек2 R = 287.053 Дж/кг/K h = Высота (м)
Примечание: Для малых высот понижение давления на 1 гПа приблизительно соответствует увеличению барометрической высоты на 28 футов.
 |
• Выше тропопаузы (36.089 футов):
P1 = 226,32 гПа (стандартное давление на 11.000 м)
Т1 = 216.65 K (стандартная температура на 11,000 м)
h1 = 11,000 м g0 = 9.80665 м/сек2 R = 287.053 Дж/кг/K h = Высота (м)
1.1.2. Моделирование плотности
При расчете стандартной плотности р для данной высоты принимается, что воздух является идеальным газом. Поэтому на данной высоте стандартное значение плотности р (в кг/м3) может быть получено следующим образом:
 |
где R = универсальная газовая постоянная (287.053 Дж/кг/K) P — в паскалях T — в кельвинах
• На среднем уровне моря (MSL):