Таблица стандартной атмосферы в excel

URFK Керчь

Кто бывал в этом аэропорту , да и в Керчи в реальности, меньше пяти баллов просто не сможет поставить объективно. Да, аэропорт сейчас в запустении, но так было не всегда, и будет не так. А сейчас берем самолет в иксплэйне — и полетели в Керчь. Кастомные объекты порта — просто отлично исполнены. Все, как и всегда у этого автора, уютно и лампово. А когда будем совершать полет по кругу — обязательно пролетим мимо знаменитой горы Митридат, на которую, как я заметил, автор не поленился поставить знаменитый обелиск и лестницу. Да и бросив взляд в сторону — видно, что городская телевышка тоже кастомная, как в реале. Как человек бывавший в Керчи много раз, могу сказать — все очень похоже. И обязательно полетать нужно вечером и ночью. Подсветка очень вкусная и в аэропорту и на Митридате Спасибо, от души
−
Botik

Стандартная атмосфера параметры — давление, плотность, температура, ускорение (Таблица)

Справочная таблица представляет стандартную атмосферу, в которой приводятся некоторые газодинамические расчеты для удобства сравнения. Отсутствие определенности в состоянии атмосферы у Земли и в изменении ее состояния с увеличением высоты создает серьезные затруднения для технических расчетов. Необходимость унификации расчетов привела к созданию условной стандартной атмосферы (СА). СА является единым законом изменения давления, температуры и плотности воздуха по высоте h, отсчитываемой от среднего уровня моря (h = 0 м)

Таблица параметры стандартной атмосферы

Т — термодинамическая температура, К

ρ — плотность, кг/м3

P – давление, мм.рт.ст. , Па

а – скорость звука в потоке газе, м/с

μ — молекулярная масса газа (смеси газов)

Выше были приведены данные, показывающие, в каких зна­чительных пределах может изменяться температура и плотность воздуха на одной и той же высоте полета в зависимости от ши­роты места, времени года и суток, а также от условий погоды. А так как температура и плотность воздуха оказывают большое влияние на аэродинамические характеристики самолета и ра­боту авиационного двигателя, то летные данные одного и того же самолета различны в зависимости от состояния атмосферы и изменяются от полета к полету. Для возможности сравнения между собой различных самолетов, а также результатов летных испытаний, получаемых для одного и того же самолета в разных полетах, принято — приводить результаты полетных испытаний к единообразным условиям.

С этой целью в ряде стран установлена условная так назы­ваемая стандартная атмосфера, для которой на основе многолетних наблюдений принят тот или иной закон изменения физических параметров атмосферы с высотой.

До 1920 г. у нас применяли так называемую условную ат­мосферу, выработанную для Подмосковного района на основе обработки наблюдений Кучинского института за 1905—1914 гг., проводившихся до высоты 18 км при помощи шаров-зондов. По­нятно, что вследствие огромной протяженности СССР и боль­шого разнообразия климатических условий в различных его пунктах невозможно составить единую стандартную атмосферу, которая отражала бы с достаточной точностью среднегодовые изменения параметров атмосферы с высотой для всех пунктов Союза. В связи с этим принятая в нашей стране в настоящее время стандартная атмосфера составлена на основании обра­ботки среднегодовых изменений температуры с высотой для об­ластей, расположенных на 40—50° северной широты.

Стандартная атмосфера СССР і установлена до высоты 30 км и основана на следующих предположениях:

1. В качестве нулевой высоты в условиях этой атмосферы принят уровень моря, причем для него приняты следующие на­чальные данные:

р0 = 760 мм рт. ст.; ^0=+15°С; То = 1,225 кг/м8;
р0 = 0,124966 кг-сек* [м*.

1 В дальнейшем всюду сокращенно обозначается буквами СА. См. ГОСТ 4401—48. Таблица стандартной атмосферы. Издание официальное. Стандартгиз, 1949.

Такие условия состояния воздуха называются нормаль­ными условиями.

2. До высоты Н—-11 км принят следующий закон изменения температур с высотой:

для #<11 000 м tи = 15—0,0065 Н, (1. 12)

где Н — высота воздушного слоя от уровня моря в м, а /н — тем­пература воздуха в этом слое в °С. Таким образом для высот до 11 км принято, что температура воздуха падает на 6,5° Сна каждые 1000 м, т. е. р = —0,0065 град/м.

Для высот Н выше 11 км принято, что температура воздуха остается постоянной и равной температуре воздуха на вы­соте 11 км, а именно — 56,5° С:

£#=const=—56,5° С. (1. 12′)

3. Приняты следующие значения параметров, входящих в формулы для определения давления и плотности:

газовая постоянная R для воздуха: R = 29,2746 ————— ,ускоре­

на. градус

ние силы тяжести g—9,80665 м/сек2.

4. На всех высотах относительная влажность воздуха при­нята равной нулю.

При указанных выше допущениях формулы для определения давлений и плотностей в стандартной атмосфере до высоты 11 км имеют следующий вид:

РН__( j __ Н 5,2553 _ /7^ 5,2553

Ро~ 44308/ 7о/

н р0 ^ 44308;

а формулы для высот выше 11 км имеют такой вид:

я—и ооо

Рн _Ря ___ р 6318 .

Рп Рн

в этих формулах Н берется в м.

Отрицательные высоты приведены в СА в связи с тем/ что ими приходится пользоваться в некоторых случаях, как это по­казано ниже, при обработке результатов летных испытаний.

В стандартной атмосфере приведены также численные зна­чения кинематического коэффициента вязкости v и скорости звука а, рассчитанные по приведенным в § 2 формулам, причем значение k принято равным 1,4.

В табл. 2 приведена в сокращенном виде стандартная атмо­сфера СССР, а на фиг. 1.9 показано изменение с высотой тем­пературы, давления и относительной плотности воздуха в стан­дартной атмосфере.

Таблица стандартной атмосферы СССР

Теплофизические свойства воздуха

Опубликовано 14 Мар 2020
Рубрика: Теплотехника | 7 комментариев

В огромном количестве теплотехнических задач, в том числе для не очень простых расчетов коэффициентов теплоотдачи на границах нагретых твердых тел и окружающего их воздушного пространства, требуется знать значения целого набора теплофизических свойств воздуха.

Эти параметры, существенно зависящие от температуры, можно найти в таблицах справочников и учебников по теплотехнике. Однако гораздо удобнее представить табличные данные в виде аппроксимирующих функций, которые позволят быстро и точно вычислять данные для  любых значений температуры в заданном диапазоне. Полученные зависимости  удобно использовать в более сложных расчетах, не отвлекаясь на рутинную подготовку данных по справочникам.

Расчет в Excel теплофизических свойств воздуха:

В расчете, написанном в программе Excel, вычисления выполняются по нижеприведенным формулам, в которых переменная t – температура воздуха в градусах Цельсия:

Т=t+273,15, К  (1)

ρ=353,089/(t+273,15), кг/м³  (2)

μ=(a₀+a₁*t+a₂*t²+a₃*t³)/1000000, Па*с  (3)

где:

• a₀=+1,71625E+01
• a₁=+4,82102E-02
• a₂=- 2,17419E-05
• a₃=+7,06065E-09

C_p=a₀+a₁*t+a₂*t²+a₃*t³+a₄*t⁴, Дж/(кг*К)  (4)

где:

• a₀=+1,00564E+03
• a₁=+7,43322E-03
• a₂=+5,78429E-04
• a₃=-5,87508E-07
• a₄=+1,81359E-10

λ=(a₀+a₁*t+a₂*t²+a₃*t³)/100, Вт/(м*К)  (5)

где:

• a₀=+2,41822
• a₁=+7,32841E-03
• a₂=-2,53698E-06
• a₃=+9,34274E-10

ν=μ/ρ, м²/с  (6)

β=1/T, К^-1  (7)

α=λ/(C_p*ρ), м²/с  (8)

Pr=μ*C_p/λ  (9)

Формулы выдают достоверные результаты при нормальном атмосферном давлении сухого воздуха (P=101325 Па) в достаточно широком диапазоне температур 200…1500 К (-73…+1227 °С).

Четыре параметра: объемная плотность (ρ), динамический коэффициент вязкости (μ), удельная изобарная теплоемкость (C_p) и коэффициент теплопроводности (λ) вычисляются по эмпирическим аппроксимирующим зависимостям. Остальные свойства воздуха – по определенным и обоснованным теорией формулам.

В качестве базовой для получения аппроксимирующих функций была взята таблица параметров сухого воздуха из [1] — одного из самых «свежих» учебников по теплопередаче, опубликованного в июле 2019 года.

Далее в таблице показаны диапазоны относительных погрешностей между значениями теплофизических свойств воздуха, вычисленными по эмпирическим формулам и значениями из таблицы-первоисточника [1] в диапазоне температур 250…1500 К (-23…+1227 °С).

Погрешности вычислений по полученным формулам не превышают по модулю 0,8%, что наверняка меньше погрешностей экспериментальных данных, представленных в базовой таблице.

При расширении температурного диапазона в сторону отрицательных значений до 200 К (-73 °С) погрешность определения динамического коэффициента вязкости (μ) возрастает до +1,4%, а коэффициента теплопроводности (λ) – до +1,8%, что, тем не менее, абсолютно приемлемо в большинстве практических вычислений.

Литература:

1. John H. Lienhard IV, John H. Lienhard V, A Heat Transfer Textbook (Fifth Edition), Phlogiston Press, Cambridge, Massachusetts, U.S.A. 10.07.2019 (web.mit.edu/lienhard/www/AHTTv500.pdf).

Ссылка на скачивание файла: teplofizicheskie-svojstva-vozduha (xlsx 11,0KB).

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы