Lapse Rate Model

Реализуйте модель уровня ошибки для атмосферы

Библиотека:
Aerospace Blockset / Среда / Атмосфера

Описание

Блок Lapse Rate Model реализует математическое представление уровня ошибки атмосферные уравнения для температуры окружающей среды, давление, плотность и скорость звука для входной высоты геопотенциала. Можно настроить эту атмосферную модель путем определения атмосферных свойств.

ISA Atmosphere Model и блоки Lapse Rate Model являются идентичными блоками. Когда сконфигурировано для ISA Atmosphere Model, блок реализует значения ISA. Когда сконфигурировано для Lapse Rate Model, блок реализует математическое представление уровня ошибки атмосферные уравнения.

Значок блока Model Уровня Ошибки отображает метрические модули ввода и вывода.

Ограничения

Ниже геопотенциальной высоты 0 км и выше геопотенциальной высоты тропопаузы, сохранены температура и значения давления.
Плотность и скорость звука вычисляются с помощью совершенного газового отношения.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`h (m)` — Геопотенциальная высота
скаляр | массив

Геопотенциальная высота, заданная как скаляр или массив.

Типы данных: double

Вывод

развернуть все

`T (K)` — Температура
скаляр | массив

Температура, возвращенная как скаляр или массив, в K.

Типы данных: double

`a (m/s)` — Скорость звука
скаляр | массив

Скорость звука, возвращенного как скаляр или массив, в m/s.

Типы данных: double

`P (Pa)` — Давление воздуха
скаляр | массив

Давление воздуха, возвращенное как скаляр или массив, в Па.

Типы данных: double

`^{ρ (kg/m3)}` — Воздушная плотность
скаляр | массив

Воздушная плотность, возвращенная как скаляр или массив, в ^кг/м3.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

`Change atmospheric parameters` — Настройте параметры
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Настройте различные атмосферные параметры, чтобы отличаться от значений уровня ошибки. Установка этого флажка преобразует блок от Lapse Rate Model до ISA Atmosphere Model.

Зависимости

Установка этого флажка включает параметры:

Acceleration due to gravity (m/s^2)
Ratio of specific heats
Characteristic gas constant (J/Kg/K)
Lapse rate (K/m)
Height of troposphere (m)
Height of tropopause (m)
Air density at mean sea level (Kg/m^3)
Ambient pressure at mean sea level (N/m^2)
Lowest altitude (m)

Программируемое использование

Параметры блоков: custom

Ввод: символьный вектор

Значения: 'off' | 'on'

Значение по умолчанию: 'off'

`Acceleration due to gravity (m/s^2)` — Ускорение
9.80665 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Ускорение от силы тяжести (g). в ^m/s2 заданном, когда, действительные, удваивают скаляр.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: g

Ввод: символьный вектор

Значения: действительные, удваивают скаляр

Значение по умолчанию: 9.80665

`Ratio of specific heats` — Отношение тепла
1.4 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Отношение удельных теплоемкостей γ, заданный как двойное значение.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: gamma

Ввод: символьный вектор

Значения: действительные, удваивают скаляр

Значение по умолчанию: 1.4

`Characteristic gas constant (J/Kg/K)` — Газовая константа
287.0531 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Характеристическая газовая константа (R), заданный как действительный, удваивает скаляр в J/Kg/K.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: R

Ввод: символьный вектор

Значения: действительные, удваивают скаляр

Значение по умолчанию: 287.0531

`Lapse rate (K/m)` — Уровень ошибки
0.0065 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Уровень ошибки тропосферы, заданной как действительный, удваивает скаляр в K/m.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: L

Ввод: символьный вектор

Значения: действительные, удваивают скаляр

Значение по умолчанию: 0.0065

`Height of troposphere (m)` — Высота тропосферы
11000 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Высота тропосферы (область значений уменьшающихся температур), заданный как действительный, удваивает скаляр в m.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: h_trop

Ввод: символьный вектор

Значения: действительные, удваивают скаляр

Значение по умолчанию: 11000

`Height of tropopause (m)` — Высота тропопаузы
20000 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Высота тропопаузы (область значений постоянной температуры), заданный как действительный, удваивает скаляр в m.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: h_strat

Ввод: символьный вектор

Значения: действительные, удваивают скаляр

Значение по умолчанию: 20000

`Air density at mean sea level (Kg/m^3)` — Воздушная плотность
1.225 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Воздушная плотность на среднем уровне моря, заданном как действительный, удваивает скаляр в ^Кг/м3.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: rho0

Ввод: символьный вектор

Значения: действительные, удваивают скаляр

Значение по умолчанию: 1.225

`Ambient pressure at mean sea level (N/m^2)` — Окружающее давление
101325 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Окружающее давление на среднем уровне моря, заданном как действительный, удваивает скаляр в ^N/m2.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: P0

Ввод: символьный вектор

Значения: действительные, удваивают скаляр

Значение по умолчанию: 101325

`Ambient temperature at mean sea level (K)` — Температура окружающей среды
288.15 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Температура окружающей среды на среднем уровне моря (T ₀), заданный как действительный, удваивает скаляр в K.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: K

Ввод: символьный вектор

Значения: действительные, удваивают скаляр

Значение по умолчанию: 101325

`Lowest altitude (m)` — Самая низкая высота
0 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Самая низкая высота, выше которой температуры и ошибки давления, заданной, когда, действительные, удваивают скаляр в m. Lowest altitude (m) должен быть ниже Height of tropopause.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: h0

Ввод: символьный вектор

Значения: действительные, удваивают скаляр

Значение по умолчанию: 0

Алгоритмы

Эти уравнения задают тропосферу:

$\begin{matrix} T = T_{0} - L h \\ P = P_{0} {(\frac{T}{T_{0}})}^{\frac{g}{L R}} \\ ρ = ρ_{0} {(\frac{T}{T_{0}})}^{\frac{g}{L R} - 1} \\ a = \sqrt{γ R T} \end{matrix}$

Эти уравнения задают тропопаузу (более низкая стратосфера):

$\begin{matrix} T = T_{0} - L h t s \\ P = P_{0} {(\frac{T}{T_{0}})}^{\frac{g}{L R}} e^{\frac{g}{R T}}^{^{(h t s - h)}} \\ ρ = ρ_{0} {(\frac{T}{T_{0}})}^{\frac{g}{L R} - 1} e^{\frac{g}{R T}}^{^{(h t s - h)}} \\ a = \sqrt{γ R T} \end{matrix}$

где:

T ₀	Абсолютная температура на среднем уровне моря в кельвине (K)
ρ 0	Воздушная плотность на среднем уровне моря в ^{кг/м 3}
P ₀	Статическое давление на среднем уровне моря в ^{N/m 2}
h	Высота в m
hts	Высота тропосферы в m
T	Абсолютная температура на высоте h в кельвине (K)
ρ	Воздушная плотность на высоте h в ^{кг/м 3}
P	Статическое давление на высоте h в ^{N/m 2}
a	Скорость звука на высоте h в ^{m/s 2}
L	Уровень ошибки в K/m
R	Характеристический газовый постоянный J/kg-K
γ	Отношение удельной теплоемкости
g	Ускорение из-за силы тяжести в ^{m/s 2}

Ссылки

[1] Американская стандартная атмосфера., Вашингтон, округ Колумбия: американская государственная типография, 1976.

Документация

Lapse Rate Model

Описание

Ограничения

Порты

Входной параметр

h (m) — Геопотенциальная высота скаляр | массив

Вывод

T (K) — Температура скаляр | массив

a (m/s) — Скорость звука скаляр | массив

P (Pa) — Давление воздуха скаляр | массив

ρ (kg/m3) — Воздушная плотность скаляр | массив

Параметры

Change atmospheric parameters — Настройте параметры off (значение по умолчанию) | on

Зависимости

Программируемое использование

Acceleration due to gravity (m/s^2) — Ускорение9.80665 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Ratio of specific heats — Отношение тепла1.4 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Characteristic gas constant (J/Kg/K) — Газовая константа287.0531 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Lapse rate (K/m) — Уровень ошибки0.0065 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Height of troposphere (m) — Высота тропосферы11000 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Height of tropopause (m) — Высота тропопаузы20000 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Air density at mean sea level (Kg/m^3) — Воздушная плотность1.225 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Ambient pressure at mean sea level (N/m^2) — Окружающее давление101325 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Ambient temperature at mean sea level (K) — Температура окружающей среды288.15 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Lowest altitude (m) — Самая низкая высота0 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Алгоритмы

Ссылки

Смотрите также

Представлено до R2006a

Документация Aerospace Blockset

Поддержка

`h (m)` — Геопотенциальная высота
скаляр | массив

`T (K)` — Температура
скаляр | массив

`a (m/s)` — Скорость звука
скаляр | массив

`P (Pa)` — Давление воздуха
скаляр | массив

`^{ρ (kg/m3)}` — Воздушная плотность
скаляр | массив

`Change atmospheric parameters` — Настройте параметры
`off` (значение по умолчанию) | `on`

`Acceleration due to gravity (m/s^2)` — Ускорение
9.80665 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

`Ratio of specific heats` — Отношение тепла
1.4 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

`Characteristic gas constant (J/Kg/K)` — Газовая константа
287.0531 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

`Lapse rate (K/m)` — Уровень ошибки
0.0065 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

`Height of troposphere (m)` — Высота тропосферы
11000 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

`Height of tropopause (m)` — Высота тропопаузы
20000 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

`Air density at mean sea level (Kg/m^3)` — Воздушная плотность
1.225 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

`Ambient pressure at mean sea level (N/m^2)` — Окружающее давление
101325 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

`Ambient temperature at mean sea level (K)` — Температура окружающей среды
288.15 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр

`Lowest altitude (m)` — Самая низкая высота
0 (значение по умолчанию) | действительный, удваивает скаляр