Стандартная атмосфера


Температура и давление, а следовательно, и плот­ность воздуха, окружающего земной шар, зависят от ряда факторов.

Чем больше высота, тем меньше вес столба выше расположенного воздуха, а значит, меньше давление. Это обстоятельство используется при измерении в по­лете высоты барометрическим высотомером: та или иная высота соответствует определенному давлению воздуха.

Уменьшение давления сопровождается и уменьшени­ем плотности (Р = 286 ρТ), причем темпы снижения этих показателей по мере увеличения высоты не совпадают, потому что одновременно изменяется и температура воз­духа. Температура и давление воздуха на данной высо­те зависят от географических координат, времени года и суток, от погоды. В результате многочисленных наб­людений и исследований установлены некоторые средние значения изменения с высотой температуры и давления воздуха, а следовательно, и его плотности, которые при­няты в качестве стандартных. Соответствующие данные в виде таблицы стандартной атмосферы широко исполь­зуются при аэродинамических расчетах, градуировке авиационных приборов и т. д.

Таблица стандартной атмосферы

 

 

Бы- Тем­пера­тура Массо­вая плот­ность Давле­ние Р, кг-с2 Отно­ситель­ное давле- Отно­ситель­ная плот- Скорое ка на высоте гь зву-данной а
та    
Я, и t C   м4 ние ность    
    ха, ρ, кг/м2   Р/Ро ρ/ρо м/с  
15,00 0,1249 1,000 1,000 340,4
11,75 0.1190 0,942 0,953 338,5
8,50 0,1134 0,887 0,907 336,6
5,25 0,1079 0,835 0,864 334,6
2,00 0,1026 0,785 0,882 332,7
—1,25 0,0976 0,737 0,781 330,7
—4,50 0,0927 0,692 0,742 328,7
—7,75 0,0880 0,649 0,705 326,7
—11,00 628S 0,0835 0,608 0,669 324,7
— 14,25 0,0792 0,570 0,634 322,7
— 17,50 0,0751 0,533 0,601 320,7
—20,75 0,0711 0,498 0,569 318,6

 


—24,00 0,0673 0,466 0,539 316,6
—27, 25 0,0636 0,435 0,509 314,5
—30,50 0,0601 0,405 0,481 312,4
-33,75 0,0568 0,378 0,454 310,3
8ООО —37,00 0,0536 0,351 0,429 308,2
—40,25 0,0505 0,327 0,404 306,1
—43,50 0,0476 0,303 0,381 303,9
(1500 —46,75 0,0448 0,282 0,358 301,8
—50,00 0,0421 0,261 0,337 299,6
—53,25 0,0395 0,242 0,317 297,4
—56,50 0,0371 0,223 0,297 295,2
—56,50 0,0343 0,206 0,275 295,2
—56,50 0,0317 0,191 0,254 296,2
—56,50 0,0293 0,176 0,235 295,2
—56,50 0,0271 0,163 0,217 295,2
—56,50 0,0250 0,151 0,200 295,2 1
14 ООО —56,50 0,0231 0,139 0,185 295,2 .
14 500 —56,50 0,0214 0,129 0,171 295,2
—56,50 0,0197 0,119 0,158 295,2
. —56,50 0,0183 0,110 0,146 295,2
—56,50 0,0169 0,102 0,135 295,2 .
—56,50 0,0156 0,094 0,125 295,2
—56,50 0,0144 0,087 0,115 295,2
—56,50 0,0133 0,080 0,107 295,2
—56,50 0,0123 0,074 0,099 295,2
! 8500 —56,50 0,0114 0,068 0,091 295,2
—56,50 0,0105 0,063 0,084 295,2
—56,50 0,0097 0,058 0,078 295,2
—56,50 0,0097 0,054 0,072 295,2
—56,50 0,0077 0,046 0,061 295,2
—56,50 0,0065 0,039 0,052 295,2
—56,50 0,0056 0,034 0,045 295,2
—56,50 0,0048 0,029 0,038 295,2
—56,50 0,0041 0,025 0,033 295,2

Как видно из таблицы, на уровне моря (или у по­верхности земли) стандартными атмосферными условия­ми являются: температура t = + l5°С (Т=288 абс), ба­рометрическое давление Р= 10332 кг/м2 и плотность воздуха ρ≈ 0,125 кг-с2/м4. В нижнем слое земной атмосферы—тропосфере, ко­торая в стандартных условиях простирается, до высоты //=11 км, температура по мере подъема уменьшается па 6,5° С на каждый километр высоты. Выше, где начи­нается стратосфера, температура до высоты 25—30 'км считается постоянной . и равной —56,5° С. Стандартные характеристики атмосферы для больших высот в нашем случае не нужны. Но следует упомянуть, что согласно


данным исследований атмосферы с высоты 25—30 км температура начинает возрастать, достигая на высотах около 50 км величины, близкой к 0°С. Далее начинается новое понижение температуры, и на высоте 70—90 км она равна приблизительно —75° С. Выше 90 км темпе­ратура опять начинает повышаться, становясь на высо­те 200 км более +500° С.

Уменьшение плотности воздуха с высотой означает увеличение средней длины свободного пробега молекул, У земли эта длина составляет около 0,1 микрона, а на высоте 200 км выражается сотнями метров.

Если для высот, исчисляемых немногими десятками километров, длины свободного пробега молекул настоль­ко малы, что можно рассматривать воздух как сплошную среду, то на высотах более 100 км эти длины становятся соизмеримыми с длиной летательного аппарата или да­же могут быть значительно больше. В таких условиях воздушная среда практически состоит из свободных мо­лекул, то есть таких, воздействие которых на летатель­ный аппарат почти не связано с их взаимодействием между собой. Как показали теоретические исследования, некоторые особенности аэродинамики, связанные с уве­личением длины свободного пробега молекул, могут про­являться уже при полетах на высотах более 40 км.

Г л а в а II.


Дата добавления: 2017-01-26; просмотров: 2794;

Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.009 сек.