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高度计介绍理论
气压(高度计)简介
气压高度计是在航空物探测量时,安置在飞机中,利用气压与高度的关系,通过观测气压测量飞机飞行海拔高度(又称**高度)的仪器。
大家都知道水中的压强仅由水深决定,P=ρgh。大气压与此类似,是由地表空气的重力所产生的。随着海拔高度的上升,地表的空气厚度减少,气压下降。于是可以通过测量所在地的大气压,与标准值比较而得出高度值,这就是气压高度计的基本工作原理。设海平面处大气压为P0,所在地大气压为P,则海拔高度h=(P0-P)/(ρ*g)。大气随着海拔高度的增加,温度压强都逐渐降低,导致密度下降,不考虑这一点的公式是没有实用价值的。
假设密度随高度均匀下降,海平面处h=0,ρ=ρ0,(高度计)大气层外边界处h=r(大气层厚度),ρ=0,故有ρ=ρ0(h0-h)/h0,则海拔h处的大气压是对h0到h处的大气质量求和,因为是线性关系,用等差数列的知识就可以求出海拔h处的大气压应为 P(h)=ρ0(h0-h)^2/(2h0),而海平面处的标准大气压P0和空气密度ρ0均是已知的,取P0=101kPa,空气密度ρ0=1.2kg/m^3,可由此算出h0=8400米,于是海拔高度的表达式应修正为 h=h0-sqrt(P/P0)。
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