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皮托管的测量原理

来源: 江苏华伟远航自动化仪表有限公司

2017/7/11 10:03:41 451

  皮托管的测量原理

皮托管,又名“空速管”,“风速管”,英文是Pitot tube。皮托管是测量气流总压和静压以确定气流速度的一种管状装置,由法国H.皮托发明而得名。严格地说,皮托管仅测量气流总压,又名总压管;同时测量总压、静压的才称风速管,但习惯上多把风速管称作皮托管。

  用实验方法直接测量气流的速度比较困难,但气流的压力则可以用测压计方便地测出。因此,皮托管的测速原理就是:先用皮托管测量压力,再应用伯努利定理算出气流的速度。皮托管由一个圆头的双层套管组成,外套管直径为D,在圆头中心O处开一与内套管相连的总压孔,联接测压计的一头,孔的直径为0.3~0.6D。在外套管侧表面距O约3~8D的C处沿周向均匀地开一排与外管壁垂直的静压孔,联接测压计另一头,将皮托管安放在欲测速度的定常气流中,使管轴与气流的方向一致,管子前缘对着来流。当气流接近O点处,其流速逐渐减低,流至O点滞止为零。所以O点测出的是总压PΦ。其次,由于管子很细,C点距O点充分远,因此C点处的速度和压力已经基本上恢复到同来流速度V∞和压力P∞相等的数值,因而在C点测出的是静压。对于低速流动(流体可近似地认为是不可压缩的),由伯努利定理得确定流速的公式为:

 

  根据测压计测出的总压和静压差PΦ-P∞,以及流体的密度ρ,可以按照式(1)求出气流的速度。

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