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皮托管的測量原理

來源:江蘇華偉遠航自動化儀表有限公司   2017年07月11日 10:03  

  皮托管的測量原理

皮托管,又名“空速管”,“風速管”,英文是Pitot tube。皮托管是測量氣流總壓和靜壓以確定氣流速度的一種管狀裝置,由法國H.皮托發(fā)明而得名。嚴格地說,皮托管僅測量氣流總壓,又名總壓管;同時測量總壓、靜壓的才稱風速管,但習慣上多把風速管稱作皮托管。

  用實驗方法直接測量氣流的速度比較困難,但氣流的壓力則可以用測壓計方便地測出。因此,皮托管的測速原理就是:先用皮托管測量壓力,再應用伯努利定理算出氣流的速度。皮托管由一個圓頭的雙層套管組成,外套管直徑為D,在圓頭中心O處開一與內套管相連的總壓孔,聯接測壓計的一頭,孔的直徑為0.3~0.6D。在外套管側表面距O約3~8D的C處沿周向均勻地開一排與外管壁垂直的靜壓孔,聯接測壓計另一頭,將皮托管安放在欲測速度的定常氣流中,使管軸與氣流的方向一致,管子前緣對著來流。當氣流接近O點處,其流速逐漸減低,流至O點滯止為零。所以O點測出的是總壓PΦ。其次,由于管子很細,C點距O點充分遠,因此C點處的速度和壓力已經基本上恢復到同來流速度V∞和壓力P∞相等的數值,因而在C點測出的是靜壓。對于低速流動(流體可近似地認為是不可壓縮的),由伯努利定理得確定流速的公式為:

 

  根據測壓計測出的總壓和靜壓差PΦ-P∞,以及流體的密度ρ,可以按照式(1)求出氣流的速度。

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