Onde está o erro neste cálculo de densidade do ar?

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Eu pretendo calcular a densidade do ar, $ \ rho $ a uma altitude de $ h = 15000ft = 4572m $, com um desvio ISA de $ \ Delta_ {ISA} = 18 ^ {\ circ} F = 10 \, K $.

Bem, primeiro calculei a temperatura real do ar a $ h $ altitude com as seguintes ocorrências de temperatura do ISA:

$$ T_ {ISA} [K] = 288,15-0,0065 \, h [m] = 258,432 \, K $$ $$ T = T_ {ISA} + \ Delta_ {ISA} = 268.432 \, K $$

Calculei então a altitude de temperatura, ou seja, a altitude $ ISA $ para uma temperatura $ T $:

$$ h_T [m] = \ frac {T [K] -288,15} {- 0,0065} = 3034m $$

Com $ h_T $ calculado, obtive a densidade do ar pela respectiva relação ISA:

$$ \ rho [kg / m ^ 3] = 1.225 \ left (1-0.0065 \ frac {h_T [m]} {288.15} \ right) ^ {4.25588} = 0,906 kg / m ^ 3 $$

O problema é que esse valor é diferente do que eu tenho aqui ($ \ rho = 0.742 kg / m ^ 3 $)

O que fiz de errado?

    
por Élio Pereira 26.12.2017 / 20:32

1 resposta

O erro é subtrair a temperatura ISA ao nível do mar da temperatura ISA + 18 ° F na altitude no passo dois. Se o seu ambiente estiver aquecido, ele precisa estar mais quente também no nível do mar, ou sua taxa de lapso na primeira etapa e o denominador estão errados.

Primeiro calcule a densidade para as condições ISA. Isso dá 0,7708 kg / m³.

Em seguida, usou a lei dos gases ideais para ver como um aumento de temperatura de 10 K reduzirá a densidade a pressão constante. A razão de densidade é inversamente proporcional à razão de temperatura, então o resultado é 0.7421 kg / m³.

Ao verificar seu resultado, insira apenas 10 K na calculadora, e não 18 K!

    
27.12.2017 / 01:00