皮托管的測(cè)量原理

皮托管，又名“空速管”，“風(fēng)速管”，英文是Pitot tube。皮托管是測(cè)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(guó)H.皮托發(fā)明而得名。嚴(yán)格地說(shuō)，皮托管僅測(cè)量氣流總壓，又名總壓管；同時(shí)測(cè)量總壓、靜壓的才稱風(fēng)速管，但習(xí)慣上多把風(fēng)速管稱作皮托管。

　　用實(shí)驗(yàn)方法直接測(cè)量氣流的速度比較困難，但氣流的壓力則可以用測(cè)壓計(jì)方便地測(cè)出。因此，皮托管的測(cè)速原理就是：先用皮托管測(cè)量壓力，再應(yīng)用伯努利定理算出氣流的速度。皮托管由一個(gè)圓頭的雙層套管組成，外套管直徑為D，在圓頭中心O處開(kāi)一與內(nèi)套管相連的總壓孔，聯(lián)接測(cè)壓計(jì)的一頭，孔的直徑為0.3～0.6D。在外套管側(cè)表面距O約3～8D的C處沿周向均勻地開(kāi)一排與外管壁垂直的靜壓孔，聯(lián)接測(cè)壓計(jì)另一頭，將皮托管安放在欲測(cè)速度的定常氣流中，使管軸與氣流的方向一致，管子前緣對(duì)著來(lái)流。當(dāng)氣流接近O點(diǎn)處，其流速逐漸減低，流至O點(diǎn)滯止為零。所以O(shè)點(diǎn)測(cè)出的是總壓PΦ。其次，由于管子很細(xì),C點(diǎn)距O點(diǎn)充分遠(yuǎn)，因此C點(diǎn)處的速度和壓力已經(jīng)基本上恢復(fù)到同來(lái)流速度V∞和壓力P∞相等的數(shù)值,因而在C點(diǎn)測(cè)出的是靜壓。對(duì)于低速流動(dòng)（流體可近似地認(rèn)為是不可壓縮的）,由伯努利定理得確定流速的公式為：

　　根據(jù)測(cè)壓計(jì)測(cè)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。