Lapse Rate Model

Реализуйте модель скорости провала для атмосферы

Библиотека:
Aerospace Blockset/Окружающая среда/Атмосфера

Описание

Блок Lapse Rate Model реализует математическое представление атмосферных уравнений скорости провала для температуры окружающей среды, давления, плотности и скорости звука для входа геопотенциальной высоты. Можно настроить эту атмосферную модель путем определения атмосферных свойств.

Блоки ISA Atmosphere Model и Lapse Rate Model являются идентичными блоками. При конфигурировании для ISA Atmosphere Model блок реализует значения ISA. Когда сконфигурирован для Lapse Rate Model, блок реализует математическое представление атмосферных уравнений скорости провала.

Значок блока Lapse Rate Model отображает входные и выходные метрические модули.

Ограничения

Ниже геопотенциальной высоты 0 км и выше геопотенциальной высоты тропопаузы выдерживают значения температуры и давления.
Плотность и скорость звука вычисляются с помощью идеального газового соотношения.

Порты

Вход

расширить все

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

Геопотенциальная высота, заданная в виде скаляра или массива.

Типы данных: double

Выход

расширить все

`T (K)` - Температура
скалярный массив |

Температура, возвращаемая в виде скаляра или массива, в К.

Типы данных: double

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

Скорость звука, возвращаемая в виде скаляра или массива, в м/с.

Типы данных: double

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

Давление воздуха, возвращаемое в виде скаляра или массива, в Па.

Типы данных: double

`(кг/м³)` - Плотность воздуха
скалярный массив |

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

Типы данных: double

Параметры

расширить все

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

Настройте различные атмосферные параметры так, чтобы они отличались от значений скорости провала. Установка этого флажка преобразует блок из Lapse Rate Model в ISA Atmosphere Model.

Зависимости

Установка этого флажка включает следующие 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)

Программное использование

Параметры блоков: custom

Тип: Вектор символов

Значения: 'off' | 'on'

По умолчанию: 'off'

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

Ускорение от силы тяжести (g). в м/с², заданный как двойной скаляр.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда установлен флажок Change atmospheric parameters.

Программное использование

Параметры блоков: g

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 9.80665

`Ratio of specific heats` - Коэффициент нагрева
`1.4` (по умолчанию) | скаляром

Отношение конкретных γ нагревов, заданное как двойное значение.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда установлен флажок Change atmospheric parameters.

Программное использование

Параметры блоков: gamma

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 1.4

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

Характеристическая газовая константа (R), заданная как двойной скаляр, в J/кг/К.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда установлен флажок Change atmospheric parameters.

Программное использование

Параметры блоков: R

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 287.0531

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

Скорость лапсе тропосферы, заданная как двойной скаляр, в К/м.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда установлен флажок Change atmospheric parameters.

Программное использование

Параметры блоков: L

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 0.0065

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

Высота тропосферы (область значений понижающихся температур), заданная как двойной скаляр, в м.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда установлен флажок Change atmospheric parameters.

Программное использование

Параметры блоков: h_trop

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 11000

`Height of tropopause (m)` - высота тропопаузы
`20000` (по умолчанию) | скаляром

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

Зависимости

Этот параметр активируется, когда установлен флажок Change atmospheric parameters.

Программное использование

Параметры блоков: h_strat

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 20000

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

Плотность воздуха на среднем уровне моря, заданная как двойной скаляр, в кг/м³.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда установлен флажок Change atmospheric parameters.

Программное использование

Параметры блоков: rho0

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 1.225

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

Давление окружающей среды на среднем уровне моря, заданное как двойной скаляр, в Н/м².

Зависимости

Этот параметр активируется, когда установлен флажок Change atmospheric parameters.

Программное использование

Параметры блоков: P0

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 101325

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

Температура окружающей среды на среднем уровне моря (T 0), заданная как двойной скаляр, в К.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда установлен флажок Change atmospheric parameters.

Программное использование

Параметры блоков: K

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 101325

`Lowest altitude (m)` - Самая низкая высота
`0` (по умолчанию) | скаляром

Самая низкая высота, выше которой температура и перепад давления, заданные как двойной скаляр, в м. Lowest altitude (m) должны быть ниже Height of tropopause.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда установлен флажок Change atmospheric parameters.

Программное использование

Параметры блоков: h0

Тип: Вектор символов

Значения: двойной скаляр

По умолчанию: 0

Алгоритмы

Эти уравнения определяют 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 определяют тропопаузу (нижнюю стратосферу):

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

где:

T 0	Абсолютная температура на среднем уровне моря в кельвине (К)
ρ 0	Плотность воздуха при среднем уровне моря в кг/м ³
P 0	Статическое давление на 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 провала в К/м
R	Характеристическая газовая константа J/кг-K
γ	Удельный коэффициент тепла
g	Ускорение от силы тяжести в м/с ²

Ссылки

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

Документация

Lapse Rate Model

Описание

Ограничения

Порты

Вход

h (m) - Геопотенциальная высота скалярный массив |

Выход

T (K) - Температура скалярный массив |

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

P (Pa) - Давление воздуха скалярный массив |

(кг/м3) - Плотность воздуха скалярный 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) | скаляром

Зависимости

Программное использование

Ratio of specific heats - Коэффициент нагрева 1.4 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Программное использование

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

Зависимости

Программное использование

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

Зависимости

Программное использование

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

Зависимости

Программное использование

Height of tropopause (m) - высота тропопаузы 20000 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Программное использование

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

Зависимости

Программное использование

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

Зависимости

Программное использование

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

Зависимости

Программное использование

Lowest altitude (m) - Самая низкая высота 0 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Программное использование

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Документация Aerospace Blockset

Поддержка

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

`T (K)` - Температура
скалярный массив |

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

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

`(кг/м³)` - Плотность воздуха
скалярный массив |

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

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

`Ratio of specific heats` - Коэффициент нагрева
`1.4` (по умолчанию) | скаляром

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

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

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

`Height of tropopause (m)` - высота тропопаузы
`20000` (по умолчанию) | скаляром

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

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

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

`Lowest altitude (m)` - Самая низкая высота
`0` (по умолчанию) | скаляром

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®