毕托——静压管流速计分析

1、毕托毕托静压管流速计静压管流速计 比托管发展历史 1732年，法国工程师毕托(H,Pitot)为了测量水流的流速发明了毕托管。不过他当时所用的管子只能测出水流的总压，必须从中减去静压才能算出流速。 1905年，普朗特设计出能同时测出总压和静压的复合管。 1943年，英国制定了毕托管的标准。 1977年，国际标准化组织（ISO）颁布了关于用毕托管测流的标准。 我国尚未建立这方面的标准，但在毕托管的制造方面已有较高水平的产品，完全能满足国内的需要。比托管比托管二、二、 主要参数主要参数1.液体测速范围：液体测速范围：0.25m/s2.气体测速范围：气体测速范围：270m/s3.托柄长度：托柄长度：

2、0.13m4.感应头直径：感应头直径：4mm12mm毕托管构成原理图 hVP0P0PVVV毕托管特点：构造简单、使用方便、坚实可靠、价格低廉。一、毕托管的组成1. 毕托管：将流速变成差压2. 微差压计：对差压进行检测 （二）测速原理 )(22020PPUPUP展开说明，流体介质为水时测速情况。（三）测量空气流速的计算公式以空气为例来说明间接测量的办法据气体状态方程有 TRPR是气体常数，T=274+t是绝对温度K 当气体从某一状态 000,TP变化到另一状态 TP,时，则由 000TRP和 TRP可得： 000TTPP取标准大气为已知状态，即取 4200/.1219. 0,293,760msk

3、gKTmmHgP以 )(2OmmHh表示差压P0-P，测得： hOmmHsmU2/12.4单位：m/s例：用毕托管测量低速风洞实验段的流速。从微差压计测得毕托管的输出差压OmmHh2121，从气压计读得当时当地的大气压B=748mmHg，从温度计读得气流温度为26.5。此外，风洞内的气流小于在封闭洞体内流动，其静压比大气压低12mmH2O，求风速。解： 设风洞内气流的静压 mmhs12在式（1-2）中与大气压10350mm H2O相比可以忽略。因此由式（1-2）得： smsmU/40.45)/(1212935 .2627374876005. 4采用估算： )/(4412144smhU使用中应注

4、意的几个问题 排气注意比托管的放置方向比托管测速的修正1. 流体压缩性的影响及修正2)1(v2/142.242411aaMrMMa: 马赫数 v：气体绝热指数以上讨论也只适用于以上讨论也只适用于 Ma1的亚音速情况，对于超音速流，毕托管头的亚音速情况，对于超音速流，毕托管头部将出现激波，需另做处理。部将出现激波，需另做处理。2. 流体粘性的影响及修正 小雷诺数时需修正 3. 毕托管管柄堵塞的修正 在管道内使用毕托管，插入管道内的毕托管管柄使流体通过管道的过流面积减小了。因此引起的效应是流速增加，静压减小，而总压不变。这样，毕托管测得的差压就不是管道原来的差压，因此需要修正。 4.横向速度梯度的

5、修正 实验研究发现，在具有横向流速梯度的流场内插入毕托管，实验研究发现，在具有横向流速梯度的流场内插入毕托管，毕托管头部与流体之间的相互作用引起临近流线的微小位移，毕托管头部与流体之间的相互作用引起临近流线的微小位移，使较高流速区的流线移至总压孔处，这样，总压空测得的总压使较高流速区的流线移至总压孔处，这样，总压空测得的总压就比它所对准那一点的实际值大，所以需要修正。就比它所对准那一点的实际值大，所以需要修正。 5. 湍流的修正 流体的湍流脉动速度直接影响到毕托管测得的总压和静压，但对这一影响只能定性地予以分析。可以推导得到，在湍流情况下毕托管测得的压差为：)()(22222212210wvKwvuvPPPsKs：系数，其值个人的假设差别较大。6. 压头损失的修正即考虑摩擦损失，使毕托管所测得静压减小。7. 毕托管安装偏斜的影响及修正 正确安装毕托管，要求毕托管头部的轴线与流向完全平行，如果不平行将会引起测量误差。 在流向未知的情况下使用毕托管，可以转动管柄使其在流向未知的情况下使用毕托管，可以转动管柄使其较出压差，最大来粗略地探找流向并进行测量，若要较出压差，最大来粗略地探找流向并进行测量，若要求更精细