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高度計(jì)介紹理論
氣壓(
高度計(jì)
)簡(jiǎn)介
氣壓高度計(jì)是在航空物探測(cè)量時(shí),安置在飛機(jī)中,利用氣壓與高度的關(guān)系,通過(guò)觀測(cè)氣壓測(cè)量飛機(jī)飛行海拔高度(又稱(chēng)**高度)的儀器。
大家都知道水中的壓強(qiáng)僅由水深決定,P=ρgh。大氣壓與此類(lèi)似,是由地表空氣的重力所產(chǎn)生的。隨著海拔高度的上升,地表的空氣厚度減少,氣壓下降。于是可以通過(guò)測(cè)量所在地的大氣壓,與標(biāo)準(zhǔn)值比較而得出高度值,這就是氣壓高度計(jì)的基本工作原理。設(shè)海平面處大氣壓為P0,所在地大氣壓為P,則海拔高度h=(P0-P)/(ρ*g)。大氣隨著海拔高度的增加,溫度壓強(qiáng)都逐漸降低,導(dǎo)致密度下降,不考慮這一點(diǎn)的公式是沒(méi)有實(shí)用價(jià)值的。
假設(shè)密度隨高度均勻下降,海平面處h=0,ρ=ρ0,(高度計(jì))大氣層外邊界處h=r(大氣層厚度),ρ=0,故有ρ=ρ0(h0-h)/h0,則海拔h處的大氣壓是對(duì)h0到h處的大氣質(zhì)量求和,因?yàn)槭蔷€性關(guān)系,用等差數(shù)列的知識(shí)就可以求出海拔h處的大氣壓應(yīng)為 P(h)=ρ0(h0-h)^2/(2h0),而海平面處的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓P0和空氣密度ρ0均是已知的,取P0=101kPa,空氣密度ρ0=1.2kg/m^3,可由此算出h0=8400米,于是海拔高度的表達(dá)式應(yīng)修正為 h=h0-sqrt(P/P0)。
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