压力的函数高度高于11公里

Question

我需要计算导致一个气象气球的力量与一个特定的数量上升。在搜索了好几个小时,我发现所需的公式,可用于计算在一定高度的压力。(令人惊讶的是,在给出的公式德国比从维基百科提供更好的价值英语一个)

这是需要空气的密度,然后可以使用阿基米德原理的浮力气球的高度。

然而,它的公式只返回有效值表示,海拔高达11公里。有没有一种方法来计算空气压力在一个更高的高度吗?

Answer 1

这些公式是基于一个假设,即压力静压和理想气体定律。11公里的例子是有限的,但使用的表美国标准大气实际上公里美元上升到1000美元。从58页可以找到值压力密度和温度高于11公里。

Answer 2

原始的描述我们。1976年标准大气结果包括更多和详细的信息比维基百科文章。最后,我现在已经找到了工作使用固定变量H_b,美元\ rho_b,美元T_b L_b美元,美元的确定标准的高度,(空气)密度、温度和温度梯度层b美元,分别。足够的概述这些值可以在找到维基百科。

这种方法给了非常准确的结果,适合提供的值等密度的振荡。

Answer 3

似乎没有中央参考标准温度和大气压力在高海拔地区。下面是我写的代码结合两个资源后,可以在评论里找到。这c++代码计算标准大气压力一直到86公里。

浮动getStandardPressure(浮子高度/ *米* /)/ /返回Pa{/ /低于51公里:实际气象罗兰横梁,pg 12 / / 51公里以上:http://www.braeunig.us/space/atmmodel.htm / /验证数据:https://www.avs.org/avs/files/c7/c7edaedb - 95 b2 - 438 f - adfb - 36 de54f87b9e.pdf高度=高度/ 1000.0 f;/ /转换成米公里浮geopot_height = getGeopotential(高度);浮动t = getStandardTemperature (geopot_height);如果(geopot_height < = 11)返回101325 *战俘(288.15 f / t、-5.255877 f);else if (geopot_height < = 20)返回22632.06 * exp (-0.1577 f * (geopot_height - 11));else if (geopot_height < = 32)返回5474.889 f *战俘(216.65 f / t、34.16319 f);else if (geopot_height < = 47)返回868.0187 f *战俘(228.65 f / t、12.2011 f);else if (geopot_height < = 51)返回110.9063 f * exp (-0.1262 f * (geopot_height - 47));else if (geopot_height < = 71)返回66.93887 f *战俘(270.65 f / t、-12.2011 f);else if (geopot_height < = 84.85)返回3.956420 f *战俘(214.65 f / t、-17.0816 f); throw std::out_of_range("altitude must be less than 86km. Space domain is not supported yet!"); } //geopot_height = earth_radius * altitude / (earth_radius + altitude) /// all in kilometers //temperature is in Kelvin = 273.15 + celcius float getStandardTemperature(float geopot_height) { //standard atmospheric pressure //Below 51km: Practical Meteorology by Roland Stull, pg 12 //Above 51km: http://www.braeunig.us/space/atmmodel.htm if (geopot_height <= 11) //troposphere return 288.15f - (6.5 * geopot_height); else if (geopot_height <= 20) //Staroshere starts return 216.65f; else if (geopot_height <= 32) return 196.65f + geopot_height; else if (geopot_height <= 47) return 228.65f + 2.8 * (geopot_height - 32); else if (geopot_height <= 51) //Mesosphere starts return 270.65f; else if (geopot_height <= 71) return 270.65f - 2.8 * (geopot_height - 51); else if (geopot_height <= 84.85) return 214.65f - 2 * (geopot_height - 71); //Thermospehere has high kinetic temperature (500c to 2000c) but temperature //as measured by thermometer would be very low because of almost vaccume throw std::out_of_range("geopot_height must be less than 85km. Space domain is not supported yet!"); } float getGeopotential(float altitude_km) { constexpr float EARTH_RADIUS = 6356.766; //km return EARTH_RADIUS * altitude_km / (EARTH_RADIUS + altitude_km); }