git.gag.com Git - debian/openrocket/blob - src/net/sf/openrocket/aerodynamics/AtmosphericConditions.java

   1 package net.sf.openrocket.aerodynamics;
   2
   3 import net.sf.openrocket.util.BugException;
   4
   5 public class AtmosphericConditions implements Cloneable {
   6
   7         /** Specific gas constant of dry air. */
   8         public static final double R = 287.053;
   9
  10         /** Specific heat ratio of air. */
  11         public static final double GAMMA = 1.4;
  12
  13         /** The standard air pressure (1.01325 bar). */
  14         public static final double STANDARD_PRESSURE = 101325.0;
  15
  16         /** The standard air temperature (20 degrees Celcius). */
  17         public static final double STANDARD_TEMPERATURE = 293.15;
  18
  19
  20
  21         /** Air pressure, in Pascals. */
  22         public double pressure = STANDARD_PRESSURE;
  23
  24         /** Air temperature, in Kelvins. */
  25         public double temperature = STANDARD_TEMPERATURE;
  26
  27
  28         /**
  29          * Construct standard atmospheric conditions.
  30          */
  31         public AtmosphericConditions() {
  32
  33         }
  34
  35         /**
  36          * Construct specified atmospheric conditions.
  37          *
  38          * @param temperature   the temperature in Kelvins.
  39          * @param pressure              the pressure in Pascals.
  40          */
  41         public AtmosphericConditions(double temperature, double pressure) {
  42                 this.temperature = temperature;
  43                 this.pressure = pressure;
  44         }
  45
  46
  47
  48         /**
  49          * Return the current density of air for dry air.
  50          *
  51          * @return   the current density of air.
  52          */
  53         public double getDensity() {
  54                 return pressure / (R*temperature);
  55         }
  56
  57
  58         /**
  59          * Return the current speed of sound for dry air.
  60          * <p>
  61          * The speed of sound is calculated using the expansion around the temperature 0 C
  62          * <code> c = 331.3 + 0.606*T </code> where T is in Celcius.  The result is accurate
  63          * to about 0.5 m/s for temperatures between -30 and 30 C, and within 2 m/s
  64          * for temperatures between -55 and 30 C.
  65          *
  66          * @return   the current speed of sound.
  67          */
  68         public double getMachSpeed() {
  69                 return 165.77 + 0.606 * temperature;
  70         }
  71
  72
  73         /**
  74          * Return the current kinematic viscosity of the air.
  75          * <p>
  76          * The effect of temperature on the viscosity of a gas can be computed using
  77          * Sutherland's formula.  In the region of -40 ... 40 degrees Celcius the effect
  78          * is highly linear, and thus a linear approximation is used in its stead.
  79          * This is divided by the result of {@link #getDensity()} to achieve the
  80          * kinematic viscosity.
  81          *
  82          * @return      the current kinematic viscosity.
  83          */
  84         public double getKinematicViscosity() {
  85                 double v = 3.7291e-06 + 4.9944e-08 * temperature;
  86                 return v / getDensity();
  87         }
  88
  89         /**
  90          * Return a copy of the atmospheric conditions.
  91          */
  92         @Override
  93         public AtmosphericConditions clone() {
  94                 try {
  95                         return (AtmosphericConditions) super.clone();
  96                 } catch (CloneNotSupportedException e) {
  97                         throw new BugException("BUG:  CloneNotSupportedException encountered!");
  98                 }
  99         }
 100
 101
 102         @Override
 103         public String toString() {
 104                 return String.format("AtmosphericConditions[T=%.2f,P=%.2f]", temperature, pressure);
 105         }
 106
 107 }