Модель скорости Lapse

Внедрение модели скорости задержки для атмосферы

Библиотека:
Аэрокосмический блок/Окружающая среда/Атмосфера

Описание

Блок Lapse Rate Model реализует математическое представление атмосферных уравнений скорости для температуры окружающей среды, давления, плотности и скорости звука для входной геопотенциальной высоты. Эту атмосферную модель можно настроить, задав свойства атмосферы.

Блоки модели атмосферы ISA и модели скорости Lapse являются идентичными блоками. При настройке для модели атмосферы ISA блок реализует значения ISA. При конфигурировании для модели скорости Lapse блок реализует математическое представление атмосферных уравнений скорости lapse.

Значок блока Lapse Rate Model отображает единицы измерения входной и выходной метрики.

Ограничения

Ниже геопотенциальной высоты 0 км и выше геопотенциальной высоты тропопаузы удерживают значения температуры и давления.
Плотность и скорость звука вычисляются с использованием идеальной газовой зависимости.

Порты

Вход

развернуть все

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

Геопотенциальная высота, заданная как скаляр или массив.

Типы данных: double

Продукция

развернуть все

`T (K)` - Температура
скаляр | массив

Температура, возвращаемая как скаляр или массив, в К.

Типы данных: double

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

Скорость звука, возвращаемая как скаляр или массив, в м/с.

Типы данных: double

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

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

Типы данных: double

`ρ (kg/m³)` - Плотность воздуха
скаляр | массив

Плотность воздуха, возвращаемая в виде скаляра или матрицы, в ^кг/м3.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

`Change atmospheric parameters` - Настройка параметров
`off` (по умолчанию) | `on`

Настройте различные атмосферные параметры, чтобы они отличались от значений скорости задержки. Установка этого флажка преобразует блок из модели скорости Lapse в модель атмосферы ISA.

Зависимости

При установке этого флажка включаются следующие параметры:

Ускорение под действием силы тяжести (м/с ^ 2)
Соотношение удельных тепловыделений
Характеристическая газовая постоянная (Дж/кг/К)
Скорость Lapse (К/м)
Высота тропосферы (м)
Высота тропопаузы (м)
Плотность воздуха на среднем уровне моря (кг/м ^ 3)
Давление окружающей среды на среднем уровне моря (Н/м ^ 2)
Наименьшая высота (м)

Программное использование

Параметр блока: custom

Текст: символьный вектор

Значения: 'off' | 'on'

По умолчанию: 'off'

`Acceleration due to gravity (m/s^2)` - Ускорение
`9.80665` (по умолчанию) | скаляр

Ускорение от силы тяжести (g). в ^m/s2, задается как двойной скаляр.

Зависимости

Этот параметр включается, если установлен флажок Изменить атмосферные параметры.

Программное использование

Параметр блока: g

Текст: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 9.80665

`Ratio of specific heats` - Соотношение тепловыделений
`1.4` (по умолчанию) | скаляр

Отношение удельных тепловыделений γ, указанное как двойное значение.

Зависимости

Этот параметр включается, если установлен флажок Изменить атмосферные параметры.

Программное использование

Параметр блока: gamma

Текст: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 1.4

`Characteristic gas constant (J/Kg/K)` - Газовая константа
`287.0531` (по умолчанию) | скаляр

Характеристическая газовая постоянная (R), указанная как двойной скаляр, в Дж/кг/К.

Зависимости

Этот параметр включается, если установлен флажок Изменить атмосферные параметры.

Программное использование

Параметр блока: R

Текст: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 287.0531

`Lapse rate (K/m)` - Скорость Lapse
`0.0065` (по умолчанию) | скаляр

Скорость Lapse тропосферы, определяемая как двойной скаляр, в K/m.

Зависимости

Этот параметр включается, если установлен флажок Изменить атмосферные параметры.

Программное использование

Параметр блока: L

Текст: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 0.0065

`Height of troposphere (m)` - Высота тропосферы
`11000` (по умолчанию) | скаляр

Высота тропосферы (диапазон понижающихся температур), определяемая как двойной скаляр, в м.

Зависимости

Этот параметр включается, если установлен флажок Изменить атмосферные параметры.

Программное использование

Параметр блока: h_trop

Текст: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 11000

`Height of tropopause (m)` - Высота тропопаузы
`20000` (по умолчанию) | скаляр

Высота тропопаузы (диапазон постоянной температуры), заданная как двойной скаляр, в м.

Зависимости

Этот параметр включается, если установлен флажок Изменить атмосферные параметры.

Программное использование

Параметр блока: h_strat

Текст: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 20000

`Air density at mean sea level (Kg/m^3)` - Плотность воздуха
`1.225` (по умолчанию) | скаляр

Плотность воздуха при среднем уровне моря, определяемом как двойной скаляр, в ^Kg/m3.

Зависимости

Этот параметр включается, если установлен флажок Изменить атмосферные параметры.

Программное использование

Параметр блока: rho0

Текст: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 1.225

`Ambient pressure at mean sea level (N/m^2)` - Давление окружающей среды
`101325` (по умолчанию) | скаляр

Давление окружающей среды на среднем уровне моря, определяемом как двойной скаляр, в ^N/m2.

Зависимости

Этот параметр включается, если установлен флажок Изменить атмосферные параметры.

Программное использование

Параметр блока: P0

Текст: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 101325

`Ambient temperature at mean sea level (K)` - Температура окружающей среды
`288.15` (по умолчанию) | скаляр

Температура окружающей среды на среднем уровне моря (T0), определяемая как двойной скаляр, в К.

Зависимости

Этот параметр включается, если установлен флажок Изменить атмосферные параметры.

Программное использование

Параметр блока: K

Текст: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 101325

`Lowest altitude (m)` - Наименьшая высота
`0` (по умолчанию) | скаляр

Наименьшая высота, над которой температура и давление истекают, определяемая как двойной скаляр, в м. Наименьшая высота (м) должна быть ниже высоты тропопаузы.

Зависимости

Этот параметр включается, если установлен флажок Изменить атмосферные параметры.

Программное использование

Параметр блока: h0

Текст: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 0

Алгоритмы

Эти уравнения определяют тропосферу:

$\begin{matrix} T =_{} T0 \\ -_{} {LhP \frac{}{=_{}}}^{\frac{P0}{(}} \\ {TT0}_{)} {\frac{}{_{}} gLRstart=}^{\frac{}{} α0} \\ (\sqrt{TT0} \end{matrix}$ ) gLR − 1a = γ RT

Эти уравнения определяют тропопаузу (нижнюю стратосферу):

$\begin{matrix} _{} \\ _{T=T0−LhtsP=P0} {\frac{}{_{}}}^{\frac{(TT0)}{}}^{\frac{}{}}^{^{gLRegRT}} \\ {(hts−h)}_{} {ρ \frac{}{_{=ρ0}}}^{\frac{}{} (TT0)}^{\frac{}{}}^{^{gLR−1egRT}} \\ \sqrt{} \end{matrix}$ (hts−h) =γRT

где:

T 0	Абсолютная температура на среднем уровне моря в кельвине (К)
ρ ₀	Плотность воздуха при среднем уровне моря в кг/м ³
P 0	Статическое давление при среднем уровне моря в Н/м ²
h	Высота над уровнем моря в м
hts	Высота тропосферы в м
T	Абсолютная температура на высоте h в кельвине (К)
ρ	Плотность воздуха на высоте h в кг/м ³
P	Статическое давление на высоте h в Н/м ²
a	Скорость звука на высоте h в м/с ²
L	Скорость Lapse в К/м
R	Характеристическая газовая постоянная J/кг-K
γ	Удельное тепловое отношение
g	Ускорение от силы тяжести в м/с ²

Ссылки

[1] Стандартная атмосфера США., Вашингтон, округ Колумбия: Государственная типография США, 1976 год.

Документация

Модель скорости Lapse

Описание

Ограничения

Порты

Вход

h (m) - Геопотенциальная высота скаляр | массив

Продукция

T (K) - Температура скаляр | массив

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

P (Pa) - Давление воздуха скаляр | массив

ρ (kg/m3) - Плотность воздуха скаляр | массив

Параметры

Change atmospheric parameters - Настройка параметров off (по умолчанию) | on

Зависимости

Программное использование

Acceleration due to gravity (m/s^2) - Ускорение 9.80665 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программное использование

Ratio of specific heats - Соотношение тепловыделений 1.4 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программное использование

Characteristic gas constant (J/Kg/K) - Газовая константа 287.0531 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программное использование

Lapse rate (K/m) - Скорость Lapse 0.0065 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программное использование

Height of troposphere (m) - Высота тропосферы 11000 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программное использование

Height of tropopause (m) - Высота тропопаузы 20000 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программное использование

Air density at mean sea level (Kg/m^3) - Плотность воздуха 1.225 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программное использование

Ambient pressure at mean sea level (N/m^2) - Давление окружающей среды 101325 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программное использование

Ambient temperature at mean sea level (K) - Температура окружающей среды 288.15 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программное использование

Lowest altitude (m) - Наименьшая высота 0 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программное использование

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

Создание кода C/C + + Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Документация по аэрокосмическим блокам

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)` - Плотность воздуха
скаляр | массив

`Change atmospheric parameters` - Настройка параметров
`off` (по умолчанию) | `on`

`Acceleration due to gravity (m/s^2)` - Ускорение
`9.80665` (по умолчанию) | скаляр

`Ratio of specific heats` - Соотношение тепловыделений
`1.4` (по умолчанию) | скаляр

`Characteristic gas constant (J/Kg/K)` - Газовая константа
`287.0531` (по умолчанию) | скаляр

`Lapse rate (K/m)` - Скорость Lapse
`0.0065` (по умолчанию) | скаляр

`Height of troposphere (m)` - Высота тропосферы
`11000` (по умолчанию) | скаляр

`Height of tropopause (m)` - Высота тропопаузы
`20000` (по умолчанию) | скаляр

`Air density at mean sea level (Kg/m^3)` - Плотность воздуха
`1.225` (по умолчанию) | скаляр

`Ambient pressure at mean sea level (N/m^2)` - Давление окружающей среды
`101325` (по умолчанию) | скаляр

`Ambient temperature at mean sea level (K)` - Температура окружающей среды
`288.15` (по умолчанию) | скаляр

`Lowest altitude (m)` - Наименьшая высота
`0` (по умолчанию) | скаляр

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™