皮托管的工作原理
时间:2013-01-07 阅读:2404
皮托管是由一个垂直在支杆上的圆筒形流量头组成的管状装置。本装置在侧壁周围有一些静压孔,顶端有一个迎流的全压孔。当一台差压计两端分别与总压管和静压管连接,这样差压计上就可以显示出动压值来。
皮托管的测量原理是基于伯努利方程在空气中应用的一个实例,如图右所示。当理想流体均匀的平行流向静止物体时,设想其中一条流线撞在物体上(即图右中的A点),在此处流体发生分岔,A点称为滞止或驻点,A点的流速为零,vA=0。
如果我们选择两个截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ,Ⅰ-Ⅰ截面流动没有受到任何的影响,流束是平行的,流速形成规则的速度分布,截面上各点的静压力相等。Ⅱ-Ⅱ截面流动受到影响,流束密集,流速加快,静压降低。则两个面上的伯努利方程为
(1)
式中:-Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ区间的流体阻力系数,这里可以不考虑,即=0;
—流体密度,因为是均匀的
K-速度分布不均匀系数,这里可设K1=K2=1;
P-两个截面的静压力;
V-两个截面的流速,V2=VA=0。
整理得到公式为:
(2)
式中:P2-总压力(因为动压为零);
P1-静压力。
如图上所示,若在物体B点开一个孔,由于均匀流场中静压力相等,则P1=PB=P0;令P2=P1,V1=V,公式(2)就变成为
式中:P-P0实际上是流场中某一点流体的动压力P。