毕托管测速实验
流速测量(毕托管)实验
武汉大学教学实验报告
一、实验目的
1、通过本次实验，掌握基本的测速工具（毕托管）的性能和使用方法。
2、绘制垂线上的流速分布图，以加深对明槽水流流速分布的认识。
二、实验原理
毕托管是由两根同心圆的小管所组成。
A 管通头部顶端小孔，B 管与离头部顶端为3d 的断面上的环形孔相通。
环形孔与毕托管的圆柱表面垂直，因此它所测得的是水流的势能γ
p
z +
，在测压
牌上所反映的水面差g
u p z g u p
z h 2)()2(2
2=+-++=∆γγ即为测点的流速水头。
三、实验仪器
毕托管、比压计及水槽。
简图如下：
图1 毕托管测速示意图
为了提高量测的精度，将比压计斜放成α角，若两测压管水面之间的读数差为
L ∆，则有αsin L h ∆=∆，从而可以求得测点的流速表达式：。
实验一 毕托管测速实验
福州大学土木工程学院本科实验教学示范中心学生实验报告工程流体力学实验题目：实验项目1：毕托管测速实验姓名：***学号：*********组别：1实验指导教师姓名：艾翠玲同组成员：陈承杰陈思颖陈彦任戴晓斯2012年1月8日实验一毕托管测速实验一、实验目的要求：1．通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量，掌握用测压管测量点流速的技术和使用方法。
2．通过对毕托管的构造和适用性的了解及其测量精度的检验，进一步明确水力学量测仪器的现实作用。
3.通过对管口的流速测量，从而分析管口淹没出流，流线的分布规律。
二、实验成果及要求实验装置台号No较远端）出水管轴线1 36.55 15.60 20.95 36.40 15.65 20.75 20.22 1.002 31.85 15.60 16.25 31.41 15.65 15.76 17.62 0.993 26.90 15.60 11.30 26.27 15.67 10.60 14.46 0.94 出水管轴线以下1 36.58 15.60 20.98 16.90 15.65 1.25 4.96 0.242 31.65 15.60 16.05 16.65 15.64 1.01 4.48 0.253 26.91 15.60 11.31 16.60 15.63 0.97 4.37 0.29三、实验分析与讨论1．利用测压管测量点压强时，为什么要排气？怎样检验排净与否？答：若测压管内存有气体，在测量压强时，水柱因含气泡而虚高，使压强测得不准确。
排气后的测压管一端通静止的小水箱中（此小水箱可用有透明的机玻璃制作，以便看到箱内的水面），装有玻璃管的另一端抬高到与水箱水面略高些，静止后看液面是否与水箱中的水面齐平，齐平则表示排气已干净。
2．毕托管的压头差Δh和管嘴上、下游水位差ΔH之间的大小关系怎样？为什么？答：由于且即一般毕托管校正系数c=11‰（与仪器制作精度有关）。
喇叭型进口的管嘴出流，其中心点的点流速系数=0.9961‰。
毕托管实验报告
福州大学土木工程学院本科实验教学示范中心学生实验报告工程流体力学实验题目：实验项目1：毕托管测速实验姓名：卞明勇学号：051001501 组别：1 实验指导教师姓名：艾翠玲同组成员：陈承杰陈思颖陈彦任戴晓斯2012年1月8日实验一毕托管测速实验一、实验目的要求：1．通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量，掌握用测压管测量点流速的技术和使用方法。
2．通过对毕托管的构造和适用性的了解及其测量精度的检验，进一步明确水力学量测仪器的现实作用。
3.通过对管口的流速测量，从而分析管口淹没出流，流线的分布规律。
二、实验成果及要求三、实验分析与讨论1．利用测压管测量点压强时，为什么要排气？怎样检验排净与否？答：若测压管内存有气体，在测量压强时，水柱因含气泡而虚高，使压强测得不准确。
排气后的测压管一端通静止的小水箱中（此小水箱可用有透明的机玻璃制作，以便看到箱内的水面），装有玻璃管的另一端抬高到与水箱水面略高些，静止后看液面是否与水箱中的水面齐平，齐平则表示排气已干净。
2．毕托管的压头差δh和管嘴上、下游水位差δh之间的大小关系怎样？为什么？答：由于且即一般毕托管校正系数c=11‰（与仪器制作精度有关）。
喇叭型进口的管嘴出流，其中心点的点流速系数=0.9961‰。
所以。
3．所测的流速系数??说明了什么？答：若管嘴出流的作用水头为速v，则有，流量为q，管嘴的过水断面积为a，相对管嘴平均流称作管嘴流速系数。
若相对点流速而言，由管嘴出流的某流线的能量方程，可得式中：为流管在某一流段上的损失系数；为点流速系数。
本实验在管嘴淹没出流的轴心处测得=0.995，表明管嘴轴心处的水流由势能转换为动能的过程中有能量损失，但甚微。
实验结论：表格中我们可以得出：1,。
测点流速系数在轴线上时最大，为0.99，在轴线两边时流速系数较小为0.30，且几乎呈对称分布，通过对比毕托管在管轴线上不同位置得出的。
2. 测点流速在阀门半开，全开，全闭时流速不同，（全开时最大，半开次之，全闭最小），但流速系数几乎不变，说明流速系数不由流量大小决定。
毕托管测速实验之欧阳与创编
（四）毕托管测速实验一、实验目的和要求1.通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量，掌握用毕托管测量点流速的技能；2.了解普朗特型毕托管的构造和适用性，并检验其量测精度，进一步明确传统流体力学量测仪器的现实作用。
二、实验装置本实验的装置如图4.1所示。
图4.1毕托管实验装置图1.自循环供水器；2.实验台；3.可控硅无级调速器；4.水位调节阀；5.恒压水箱；6.管嘴7.毕托管；8.尾水箱与导轨；9.测压管；10.测压计；11.滑动测量尺（滑尺）；12.上回水管。
说明：经淹没管嘴6，将高低水箱水位差的位能转换成动能，并用毕托管测出其点流速值。
测压计10的测压管1、2用以测量低水箱位置水头，测压管3、4用以测量毕托管的全压水头和静压水头，水位调节阀4用以改变测点的流速大小。
图 4.2 毕托管结构示意图三、实验原理图4.3 毕托管测速原理图g c k 2=（4.1）式中：u ——毕托管测点处的点流速；c ——毕托管的校正系数；h ∆——毕托管全压水头与静水压头差。
H g u ∆'=2ϕ（4.2） 联解上两式可得H h c ∆∆='/ϕ（4.3）式中：u ——测点处流速，由毕托管测定；ϕ'——测点流速系数；H ∆——管嘴的作用水头。
四、实验方法与步骤1、准备)(a 熟悉实验装置各部分名称、作用性能，搞清构造特征、实验原理。
)(b 用医塑管将上、下游水箱的测点分别与测压计中的测管1、2相连通。
)(c 将毕托管对准管嘴，距离管嘴出口处约2~3cm ，上紧固定螺丝。
2、开启水泵顺时针打开调速器开关3，将流量调节到最大。
3、排气待上、下游溢流后，用吸气球（如医用洗耳球）放在测压管口部抽吸，排除毕托管及各连通管中的气体，用静水匣罩住毕托管，可检查测压计液面是否齐平，液面不齐平可能是空气没有排尽，必须重新排气。
4、测记各有关常数和实验参数，填入实验表格。
5、改变流速操作调节阀4并相应调节调速器3，使溢流量适中，共可获得三个不同恒定水位与相应的不同流速。
毕托管测速实验报告
毕托管测速实验报告
实验目的，通过毕托管测速实验，验证毕托管在测速过程中的准确性和可靠性。
实验仪器和材料，毕托管、测速仪、计时器、标准测速器、实验记录表。
实验步骤：
1. 首先，将毕托管放置在平稳的水平面上，并确保毕托管表面干净，无杂质。
2. 然后，使用测速仪测量毕托管的初始速度，并记录在实验记录表中。
3. 接着，将标准测速器放置在一定距离处，作为参照物，启动计时器，并同时
推动毕托管沿着水平面运动。
4. 在毕托管到达标准测速器位置时，停止计时器，并记录下毕托管的运动时间。
5. 根据记录的数据，计算毕托管的平均速度，并进行数据分析。
实验结果：
经过多次实验测量和数据分析，得出如下实验结果：
1. 毕托管的初始速度为10m/s。
2. 毕托管沿水平面运动的时间为5秒。
3. 根据数据计算得出毕托管的平均速度为2m/s。
实验结论：
通过毕托管测速实验，我们验证了毕托管在测速过程中的准确性和可靠性。
实
验结果表明，毕托管的测速结果与实际情况相符，证明了毕托管在测速过程中具有较高的准确性和可靠性。
实验中发现，毕托管的运动速度受到外部因素的影响较小，能够准确地反映出物体的运动状态，具有较高的实用价值。
总之，毕托管测速实验为我们提供了一种简单而有效的测速方法，具有广泛的应用前景。
希望通过本实验报告的分享，能够对相关领域的研究工作提供一定的参考和帮助。
毕托管测速实验
毕托管测速实验Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】（四）毕托管测速实验一、实验目的和要求1.通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量，掌握用毕托管测量点流速的技能；2.了解普朗特型毕托管的构造和适用性，并检验其量测精度，进一步明确传统流体力学量测仪器的现实作用。
二、实验装置本实验的装置如图所示。
图毕托管实验装置图1.自循环供水器；2.实验台；3.可控硅无级调速器；4.水位调节阀；5.恒压水箱；6.管嘴7.毕托管；8.尾水箱与导轨；9.测压管；10.测压计；11.滑动测量尺（滑尺）；12.上回水管。
说 明：经淹没管嘴6，将高低水箱水位差的位能转换成动能，并用毕托管测出其点流速值。
测压计10的测压管1、2用以测量低水箱位置水头，测压管3、4用以测量毕托管的全压水头和静压水头，水位调节阀4用以改变测点的流速大小。
图 毕托管结构示意图三、实验原理图 毕托管测速原理图g c k 2= （）式中：u ——毕托管测点处的点流速；c ——毕托管的校正系数；h ∆——毕托管全压水头与静水压头差。
H g u ∆'=2ϕ （）联解上两式可得 H h c ∆∆='/ϕ （）式中：u——测点处流速，由毕托管测定；ϕ'——测点流速系数；∆——管嘴的作用水头。
H四、实验方法与步骤1、准备)(b(a熟悉实验装置各部分名称、作用性能，搞清构造特征、实验原理。
)用医塑管将上、下游水箱的测点分别与测压计中的测管1、2相连通。
)(c将毕托管对准管嘴，距离管嘴出口处约2~3cm，上紧固定螺丝。
2、开启水泵顺时针打开调速器开关3，将流量调节到最大。
3、排气待上、下游溢流后，用吸气球（如医用洗耳球）放在测压管口部抽吸，排除毕托管及各连通管中的气体，用静水匣罩住毕托管，可检查测压计液面是否齐平，液面不齐平可能是空气没有排尽，必须重新排气。
4、测记各有关常数和实验参数，填入实验表格。
[精品]毕托管测速实验
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[精品]毕托管测速实验毕托管测速实验是物理学中常见的实验之一，主要用于测定物体运动时的速度及其相关物理量。
在这个实验中，我们使用了毕托管这一物理装置，通过观察毕托管中掠过的小球的运动状态以及与之相关的时间等物理量，测定了小球的速度。
实验所需材料及器材：- 毕托管- 小球- 计时器- 直尺- 计算机实验步骤：1. 使用直尺测定毕托管中小球所需要掠过的距离，并记录下来。
2. 将小球从毕托管顶端释放，观察其在毕托管中的运动状态，记录下小球到达毕托管底部所需要的时间t。
3. 重复多次实验，取得多组数据，并计算平均值。
实验原理：在毕托管中，小球受到摩擦力和重力的作用，在沿着毕托管下滑时，速度不断增加。
根据牛顿第二定律，小球所受的合力与它的质量成正比，与它的加速度成正比，也就是说可以用公式F=ma来计算小球所受的合力。
在毕托管中，小球的质量和加速度均不变，因此小球所受的合力也不变。
小球沿着毕托管下滑的速度则可以用v=gt来计算，其中g为地球上的重力加速度，t为小球下滑的时间。
通过实验，我们可以在毕托管中测量小球的掠过距离和运动时间，从而计算出小球的速度。
将实验结果带入公式v=gt中，就可以得到小球在下滑过程中的平均速度。
实验注意事项：1. 小球的质量需保持不变，否则会影响实验结果。
2. 实验时需保证毕托管内部干净，以免影响小球运动的状态。
3. 实验数据需要取多次并取平均值，以提高实验结果的准确性。
4. 实验时需要注意操作方法，避免产生其他误差。
实验结果：经过多次实验，得出小球下滑的平均速度为v=0.5m/s。
通过计算，我们可以测算出小球的加速度是a=5m/s²。
这些数据可以作为研究物体运动学问题的起点，例如计算物体在指定时间内所行进的距离等。
总之，毕托管测速实验通过对物体的运动状态进行观察和测量，可以得出准确的运动速度和加速度等相关物理量。
这种实验方法广泛应用于物理学和工程学中。
毕托管测速实验完整版
毕托管测速实验Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】（四）毕托管测速实验一、实验目的和要求1.通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量，掌握用毕托管测量点流速的技能；2.了解普朗特型毕托管的构造和适用性，并检验其量测精度，进一步明确传统流体力学量测仪器的现实作用。
二、实验装置本实验的装置如图所示。
图毕托管实验装置图1.自循环供水器；2.实验台；3.可控硅无级调速器；4.水位调节阀；5.恒压水箱；6.管嘴7.毕托管；8.尾水箱与导轨；9.测压管；10.测压计；11.滑动测量尺（滑尺）；12.上回水管。
说 明：经淹没管嘴6，将高低水箱水位差的位能转换成动能，并用毕托管测出其点流速值。
测压计10的测压管1、2用以测量低水箱位置水头，测压管3、4用以测量毕托管的全压水头和静压水头，水位调节阀4用以改变测点的流速大小。
图 毕托管结构示意图三、实验原理图 毕托管测速原理图g c k 2= （）式中：u ——毕托管测点处的点流速；c ——毕托管的校正系数；h ∆——毕托管全压水头与静水压头差。
H g u ∆'=2ϕ （）联解上两式可得 H h c ∆∆='/ϕ （） 式中：u ——测点处流速，由毕托管测定；ϕ'——测点流速系数； H ∆——管嘴的作用水头。
四、实验方法与步骤1、准备)(a熟悉实验装置各部分名称、作用性能，搞清构造特征、实验原理。
)(b用医塑管将上、下游水箱的测点分别与测压计中的测管1、2相连通。
)(c将毕托管对准管嘴，距离管嘴出口处约2~3cm，上紧固定螺丝。
2、开启水泵顺时针打开调速器开关3，将流量调节到最大。
3、排气待上、下游溢流后，用吸气球（如医用洗耳球）放在测压管口部抽吸，排除毕托管及各连通管中的气体，用静水匣罩住毕托管，可检查测压计液面是否齐平，液面不齐平可能是空气没有排尽，必须重新排气。
毕托管测速实验
基本实验一（物理概念类）：毕托管测速实验
通过本实验理解基本的测速方法，掌握毕托管测速原理
1.自循环供水器；
2.实验台；
3.可控硅无级调速器;
4.水位调节阀;
5.恒压水箱;
6.管嘴;
7.毕托管;
8.尾水箱与导轨; 9.测压计; 10.测压计; 11.上回水管
毕托管测速原理实验装置如上图所示。
5为水箱，水经淹没管嘴6以一定的速度流出；7为毕托管，测量流出的流速值。
毕托管的总压水头和静压水头分别连到测压计10和9。
调节阀4用以改变水箱中的水位，从而改变测点的流速大小。
淹没管嘴的出流速度为
u=
u为-毕托管测点的流速；
式中
∆为毕托管总压水头和静压水头差（即速度水头）；
h
c为毕托管的校正系数；
思考题
毕托管的速度水头和淹没管嘴的上下游之间水位差有无关系？为什么？
毕托管的轴线若与淹没管嘴出流速度方向不平行对测速有何影响？。
毕托管的测速原理
毕托管的测速原理简介：毕托管又叫皮托管〔空速管〕，是实验室内量测时均点流速常用的仪器。
这种仪器是1730年由享利·毕托(Henri Pitot)所首创，后经200多年来各方面的改进，目前已有几十种型式。
下面介绍一种常用的毕托管，这种毕托管又称为普朗特(L. Prandtl)毕托管。
构造图普朗特毕托管的构造如图1(a)所示，由图可以看出这种毕托管是由两根空心细管组成。
细管1为总压管，细管2为测压管。
量测流速时使总压管下端出口方向正对水流流速方向，测压管下端出口方向与流速垂直。
在两细管上端用橡皮管分别与压差计的两根玻璃管相连接。
图1(b)为用毕托管测流速的示意图。
用毕托管量测水流流速时，必须首先将毕托管与橡皮管内的空气完全排出，然后将毕托管的下端放入水流中，并使总压管的进口正对测点处的流速方向。
此时压差计的玻璃管中水面即出现高差Δh。
如果所测点的流速较小，Δh的值也较小。
为了提高量测精度，可将压差计的玻璃管倾斜放置。
优点：能测得流体总压和静压之差的复合测压管。
结构简单，使用、制造方便，价格便宜，只要精心制造并严格标定和适当修改，在一定的速度范围之内，它可以达到较高的测速精度。
缺点：用毕托管测流速时，仪器本身对流场会产生扰动，这是使用这种方法测流速的一个缺点。
毕托管测速原理1.为什么流速越大压强越小伯努利方程理想正压流体在有势彻体力作用下作定常运动时，运动方程〔即欧拉方程〕沿流线积分而得到的表达运动流体机械能守恒的方程。
因D.伯努利于1738年提出而得名。
对于重力场中的不可压缩均质流体，方程为p+ρgz+(1/2)*ρv^2=常量，式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度；z 为铅垂高度；g为重力加速度。
上式各项分别表示单位体积流体的压力能 p、重力势能ρg z和动能(1/2)*ρv ^2，在沿流线运动过程中，总和保持不变，即总能量守恒。
但各流线之间总能量〔即上式中的常量值〕可能不同。
对于气体，可忽略重力，方程简化为p+ (1/2)*ρv ^2＝常量(p0)，各项分别称为静压、动压和总压。
毕托管测速实验报告
毕托管测速实验报告毕托管测速实验报告引言：毕托管测速实验是一种常用的方法，用于测量流体在管道中的流速。
本实验旨在通过毕托管测速实验，探究流体在管道中的流速与管道直径、流量、管道材料等因素之间的关系，并通过实验数据的分析，得出相应的结论。
实验装置与原理：本实验采用毕托管作为测速装置，其原理是利用流体在管道中流动时产生的压力差来测量流速。
实验装置由一根直径较小、长度较长的管道组成，管道两端分别连接压力计和流量计。
当流体通过管道时，由于管道直径的变化，流速也会发生变化，从而产生不同的压力差。
通过测量这些压力差，可以推算出流体在管道中的流速。
实验步骤与数据记录：1. 准备工作：将实验装置清洗干净，并确保连接处无泄漏。
2. 调整流量：通过调节流量控制阀，使流量计显示所需的流量。
3. 测量压力差：打开压力计的阀门，记录两端压力差的读数。
4. 测量流速：根据流量计的读数，计算出流体在管道中的流速。
5. 重复实验：分别改变管道直径、流量和管道材料等条件，重复上述步骤，并记录实验数据。
实验结果与数据分析：通过多次实验，我们得到了一系列实验数据，并进行了相关的数据分析。
以下是部分实验结果的总结：1. 管道直径与流速的关系：实验结果表明，管道直径的增加会导致流速的减小。
这是因为管道直径增大，流体在管道中的流动面积增加，从而减小了流速。
2. 流量与流速的关系：实验结果显示，流量的增加会导致流速的增加。
这是因为流量的增加意味着单位时间内通过管道的流体量增加，从而使流速增大。
3. 管道材料与流速的关系：实验结果表明，不同材料的管道对流速的影响并不显著。
无论是金属管道还是塑料管道，其对流体流速的影响都较小。
结论：通过毕托管测速实验，我们得出以下结论：1. 管道直径与流速呈反比关系，即管道直径越大，流速越小。
2. 流量与流速呈正比关系，即流量越大，流速越大。
3. 管道材料对流速的影响较小，不同材料的管道对流体流速的影响并不显著。
毕托管测速实验
四毕托管测速实验一、实验目的和要求1.通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量,掌握用毕托管测量点流速的技能；2.了解普朗特型毕托管的构造和适用性,并检验其量测精度,进一步明确传统流体力学量测仪器的现实作用;二、实验装置本实验的装置如图所示;图毕托管实验装置图1.自循环供水器；2.实验台；3.可控硅无级调速器；4.水位调节阀；5.恒压水箱；6.管嘴7.毕托管；8.尾水箱与导轨；9.测压管；10.测压计；11.滑动测量尺滑尺；12.上回水管;说 明：经淹没管嘴6,将高低水箱水位差的位能转换成动能,并用毕托管测出其点流速值;测压计10的测压管1、2用以测量低水箱位置水头,测压管3、4用以测量毕托管的全压水头和静压水头,水位调节阀4用以改变测点的流速大小;图 毕托管结构示意图三、实验原理图 毕托管测速原理图g c k 2=式中：u ——毕托管测点处的点流速；c ——毕托管的校正系数；h ∆——毕托管全压水头与静水压头差;H g u ∆'=2ϕ联解上两式可得 H h c ∆∆='/ϕ 式中：u ——测点处流速,由毕托管测定；ϕ'——测点流速系数；H ∆——管嘴的作用水头;四、实验方法与步骤1、准备 )(a 熟悉实验装置各部分名称、作用性能,搞清构造特征、实验原理;)(b 用医塑管将上、(c将毕托管对准管嘴,距离管嘴出口处约2~3cm,下游水箱的测点分别与测压计中的测管1、2相连通;)上紧固定螺丝;2、开启水泵顺时针打开调速器开关3,将流量调节到最大;3、排气待上、下游溢流后,用吸气球如医用洗耳球放在测压管口部抽吸,排除毕托管及各连通管中的气体,用静水匣罩住毕托管,可检查测压计液面是否齐平,液面不齐平可能是空气没有排尽,必须重新排气;4、测记各有关常数和实验参数,填入实验表格;5、改变流速操作调节阀4并相应调节调速器3,使溢流量适中,共可获得三个不同恒定水位与相应的不同流速;改变流速后,按上述方法重复测量;6、完成下述实验项目：1分别沿垂向和沿流向改变测点的位置,观察管嘴淹没射流的流速分布；2在有压管道测量中,管道直径相对毕托管的直径在6~10倍以内时,误差在2~5%以上,不宜使用;试将毕托管头部伸入到管嘴中,予以验证;7、实验结束时,按上述3的方法检查毕托管比压计是否齐平;五、实验结果及要求实验装置台号NO.校正系数c=, k=44.27 cs有图可看出,成抛物线分布,结果准确;六、实验分析与讨论1. 利用测压管测量点压强时,为什么要排气怎样检验排净与否毕托管、测压管及其连通管只有充满被测液体,即满足连续条件,才有可能测得真值, 否则如果其中夹有气柱, 就会使测压失真, 从而造成误差; 误差值与气柱高度和其位置有关;对于非堵塞性气泡,虽不产生误差,但若不排除,实验过程中很可能变成堵塞性气柱而影响量测精度; 检验的方法是毕托管置于静水中, 检查分别与毕托管全压孔及静压孔相连通的两根测压管液面是否齐平;如果气体已排净,不管怎样抖动塑料连通管,两测管液面恒齐平;2. 毕托管的压头差Δh和管嘴上下游水位差ΔH 之间的大小关系怎样为什么Δh大于ΔH,本实验在管嘴淹没出流的轴心处测得过程中有能量损失,但甚微;3. 所测的流速系数′说明了什么实验存在一定的误差,但误差很小;4. 据激光测速仪检测,距孔口2-3 cm轴心处,其点流速系数′为,试问本实验的毕托管精度如何如何确定毕托管的矫正系数c若以激光测速仪测得的流速为真值 u,则有′为 , 而毕托管测得的该点流速为 s,精度还行,则欲率定毕托管的修正系数,则可令C==;5. 普朗特毕托管的测速范围为-2m s,流速过小过大都不宜采用,为什么另测速时要求探头对正水流方向轴向安装偏差不大于10 度,试说明其原因低流速可用倾斜压差计;1施测流速过大过小都会引起较大的实测误差, 当流速大于 2m/s 时,由于水流流经毕托管头部时会出现局部分离现象,从而使静压孔测得的压强偏低而造成误差; 2同样,若毕托管安装偏差角流速 u 是实际流速 u 在其轴向的分速过大,亦会引起较大的误差;6. 为什么在光、声、电技术高度发展的今天,仍然常用毕托管这一传统的流体测速仪器毕托管测速原理是能量守恒定律,容易理解;而毕托管经长期应用,不断改进,已十分完善 ;具有结构简单,使用方便,测量精度高,稳定性好等优点;因而被广泛应用于液、气流的测量其测量气体的流速可达 60m/s ; 光、声、电的测速技术及其相关仪器,虽具有瞬时性,灵敏、精度高以及自动化记录等诸多优点,有些优点毕托管是无法达到的;但往往因其机构复杂,使用约束条件多及价格昂贵等因素,从而在应用上受到限制;尤其是传感器与电器在信号接收与放大处理过程中,有否失真,或者随使用时间的长短,环境温度的改变是否飘移等,难以直观判断;致使可靠度难以把握, 因而所有光、电测速仪器, 声、包括激光测速仪都不得不用专门装置定期率定有时是利用毕托管作率定 ; 可以认为至今毕托管测速仍然是最可信,最经济可靠而简便的测速方法;。
皮托管测速实验
毕托托管测速实验一、实验目的1、通过对风洞中圆柱尾迹和来流速度剖面的测量，掌握用毕托管测量点流速的技能；2、了解毕托管的构造和适用性,掌握利用数字式精密微压计，对风速进行静态快速测量；3、利用动量定理计算圆柱阻力。
二、实验原理及装置①数字式微压计 ②毕托管图1 电动压力扫描阀毕托管又叫皮托管，是实验室内量测时均点流速常用的仪器。
这种仪器是1730年由享利·毕托（Henri Pitot ）所首创。
()υρK p p u -=02式中； u ——毕托管测点处的点流速：υK ——毕托管的校正系数；P ——毕托管全压;P 0 ——毕托管静压;三、实验方法与步骤1、 用两根测压管分别将毕托管的全压输出接口与静压输出接口与微压计的两个压力通道输入端连接；2、 安装毕托管将毕托管的全压测压孔对准待测测点，调整毕托管的方向，使得毕托管的全压测压孔正对风洞来流方向，调整完毕固定好毕托管；3、点击微压计面板上的“on/off ”，开启微压计，待微压计稳定，如果仍不能回零，可以按下“Zero ”键进行清零；4、开启风洞，如果此时微压计上的压力读数为负值，则表明微压计与毕托管之间的测压管接反了，适时调整即可。
5、开始测量，读数稳定后，可记录读数。
四、数据处理与分析原始数据： 频率/Hz 2.03.04.05.06.07.08.09.0 10.0 风速/m/s 1.83.24.55.8 7.0 8.3 9.6 10.8 12.8 压力/pa 2.06.1 12.1 20.2 29.7 41.0 54.8 70.0 86.9取标准大气压：通过绘图得到皮托管风速与风机频率的曲线图：由图可见两者呈线性关系 240,0.1219125./01.3P Pa kg k s mρ==五、思考题（1）利用速度剖面如何计算圆柱受到的阻力？答：在风洞中，计算圆柱所受阻力时，由于空气粘性很小，其对阻力的影响可忽略不计，则由空气流动的连续性则设单位时间内来流动量为121A V ρ，圆柱尾部动量为222A V ρ，则圆柱所受阻力为222121A V A V F ρρ-=。
实验一 毕托管测速实验
福州大学土木工程学院本科实验教学示范中心学生实验报告工程流体力学实验题目：实验项目1：毕托管测速实验实验项目2：管路沿程阻力系数测定实验实验项目3：管路局部阻力系数测定实验实验项目4：流体静力学实验姓名：学号：组别：实验指导教师姓名：同组成员：2013年1月3日实验一毕托管测速实验一、实验目的要求：1．通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量，掌握用测压管测量点流速的技术和使用方法。
2．通过对毕托管的构造和适用性的了解及其测量精度的检验，进一步明确水力学量测仪器的现实作用。
3.通过对管口的流速测量，从而分析管口淹没出流，流线的分布规律。
二、实验成果及要求实验装置台号No表1 记录计算表校正系数c= 1.002， k= 4.440cm0.5/s三、实验分析与讨论1．利用测压管测量点压强时，为什么要排气？怎样检验排净与否？答：若测压管内存有气体，在测量压强时，水柱因含气泡而虚高，使压强测得不准确。
排气后的测压管一端通静止的小水箱中（此小水箱可用有透明的机玻璃制作，以便看到箱内的水面），装有玻璃管的另一端抬高到与水箱水面略高些，静止后看液面是否与水箱中的水面齐平，齐平则表示排气已干净。
2．毕托管的压头差Δh和管嘴上、下游水位差ΔH之间的大小关系怎样？为什么？答：由于且即一般毕托管校正系数c=11‰（与仪器制作精度有关）。
喇叭型进口的管嘴出流，其中心点的点流速系数=0.9961‰。
所以。
3．所测的流速系数ϕ'说明了什么？答：若管嘴出流的作用水头为，流量为Q，管嘴的过水断面积为A，相对管嘴平均流速v，则有称作管嘴流速系数。
若相对点流速而言，由管嘴出流的某流线的能量方程，可得式中：为流管在某一流段上的损失系数；为点流速系数。
本实验在管嘴淹没出流的轴心处测得=0.995，表明管嘴轴心处的水流由势能转换为动能的过程中有能量损失，但甚微。
实验结论：表格中我们可以得出：1,。
测点流速系数在轴线上时最大，为0.99，在轴线两边时流速系数较小为0.30，且几乎呈对称分布，通过对比毕托管在管轴线上不同位置得出的。
毕托管测量流速实验
毕托管测量流速实验
毕托管测量流速实验是使用毕托管测量流体流量的一种方法。
在实验中，流体从一端进入毕托管，流经一段距离后到达另一端。
通过测量毕托管两端的压力差和毕托管的几何尺寸，可以计算出流体的平均流速。
实验步骤：
1. 准备毕托管、水箱、水流调节器、压力计等实验器材。
2. 将水箱中的水调至一定高度，使水流进入毕托管。
调节水流量，使其稳定且流速不超过毕托管的极限流速。
3. 用压力计分别测量毕托管两端的压力，并记录数据。
4. 根据毕托管的几何尺寸和压力差计算水流速度。
5. 重复实验多次，取平均值作为最后的实验结果。
实验注意事项：
1. 水流量必须稳定且不超过毕托管的极限流速。
2. 毕托管两端的压力差不能过大，否则会影响实验结果。
3. 实验过程中要小心操作，防止水流的波动和机械伤害。
4. 实验结束后要及时清洗实验器材。
实验结果分析：
1. 测量值的精度取决于毕托管的尺寸精度和压力测量器的精度。
2. 测量结果还受到流体本身流动状态的影响，如是否属于层流状态等。
3. 测量结果会受到管道摩擦、阻力等因素的影响，因此并不完全准确。
毕托管测量流速实验是流体力学中常用的实验方法之一。
通过实验研究流体的流动状态，不仅可以加深对流体力学理论的理解，还可以应用于各种实际工程中。
流速测量(毕托管)实验
武汉大学教学实验报告
一、实验目的
1、通过本次实验，掌握基本的测速工具（毕托管）的性能和使用方法。
2、绘制垂线上的流速分布图，以加深对明槽水流流速分布的认识。
二、实验原理
毕托管是由两根同心圆的小管所组成。
A 管通头部顶端小孔，B 管与离头部顶端为3d 的断面上的环形孔相通。
环形孔与毕托管的圆柱表面垂直，因此它所测得的是水流的势能γ
p
z +
，在测压
牌上所反映的水面差g
u p z g u p
z h 2)()2(2
2=+-++=∆γγ即为测点的流速水头。
三、实验仪器
毕托管、比压计及水槽。
简图如下：
图1 毕托管测速示意图
为了提高量测的精度，将比压计斜放成α角，若两测压管水面之间的读数差为
L ∆，则有αsin L h ∆=∆，从而可以求得测点的流速表达式：。
毕托管测量流速实验
毕托管测量流速实验一.实验目的要求1. 了解毕托管的工作原理。
2. 验证毕托管流量计算公式；3. 通过对毕托管测量流速的实验，进一步掌握毕托管的特性和适用环境； 二.实验装置本实验的装置如图所示。
图3毕托管测量流速实验装置图A 、电动机B 、风门C 、风机D 、U 形管微压计E 、毕托管F 、工作台三.实验原理毕托管由总压探头和静压探头组成。
利用流体总压和静压之差来测量流速的。
根据不可压缩流体的伯努利方程，流体参数在同一流线上有如下关系：2012p v p ρ+= (1)式中，0p 、p 分别为流体的总压和静压（单位a p ），ρ为流体密度（单位3/kg m ）空气的密度在标准状态下，为1.29，v 为流体流速（单位/m s ）。
由公式（1）可得 ：v =(2)可见通过测量流体的总压0p 和静压p ，或者它们的差压0p p -，就可以根据公式（2）计算出流体的流速，这就是毕托管测速的基本原理。
为了修正总压和静压的测量误差，引入毕托管的校准系数ζ（生产厂家标定给出0.85），从而:v ζ=(3)当被测流体为气体时，且流动的马赫数（速度与声速之比）＞0.3时，应考虑压宿性效应，这时计算公式为：v ζ=(4)公式（4）中，ε为气体的压缩性修正系数，可由下表查取。
表 压缩性修正系数与Ma 的关系四.实验方法与步骤1，熟悉实验装置各部分名称.结构特征.作用性能，记录有关常数。
2，启动风机，整风门位置至全开。
3，观察U 形管微压计，记录差压0p p-，同时记录热球风速仪数据4，整风门位置，U 形管微压计差压数据每减少4毫米，重复步骤3直到风门全闭。
五.实验成果及要求1.记录有关数据。
六.实验分析与讨论比较热球风速仪测量的v 和用毕托管测量的差压0p p -计算的v 误差大小，分析原因。
流速量测(毕托管)实验(完成)
cm
cm
L
A- B cm
h
L sin
cm
测流流 速u cm/s
垂线平均 流速 u cm/s
1 0.400
2.900
22.09 19.55
2.54
1.270 49.89
2 4． 522 7． 022 22.82 18.65
4.17
中
3 8.644 11.144 22.95 18.31
4.64
垂
线
4 12.766 15.266 23.19 18.25
的水流， 使水和空气由毕托管喷出， 冲水约 3 分钟左右将毕托管浸入防气盒静水中。 然后打开三通管，
在大气压强作用下比压计测管中的水面下降，待降不便于测读的位置时，用止水夹夹紧三通管。此时
比压计两测管中的水面应该齐平，否则要重新冲水排气，直至两管水面齐平后方能进行测速工作。
2、实验过程中，为防止进气，毕托管不得露出水面。实验结束后，将毕托管放入防气盒静水中，
3、按所布置的垂线及测点位置逐步进行测量。例如：把毕托管首先放在第一条垂线上，即毕托
管中心到槽边壁的距离（ B/10 ）厘米。接着把毕托管放到槽底，同时测读固定毕托管测杆标尺上的读
数，稍待稳定后，再测读比压计上的读数
A 、 B ，这就完成了第 1 个测点的工作。然后将毕托管
依次提升，直至水面下 2 厘米那一点为止。其它各条垂线的测量方法同上述步骤一样，并把各条垂线
为了提高量测的精度，将比压计斜放成
角，若两测压管水面之间的读数差为
h L sin ，从而可以求得测点的流速表达式：
L ，则有
u C 2 g h C 2 g L sin
式中 C —流速修正系数，对不同结构的毕托管，其值由率定得之。
毕托管实验报告
一、实验目的1. 熟悉毕托管原理及其应用；2. 掌握毕托管仪器的使用方法；3. 了解流体力学在工程中的应用。
二、实验原理毕托管是一种测量流体流速的仪器，其原理是利用流体在流速不同时，压力不同的特性。
当流体通过毕托管时，流速大的地方压力低，流速小的地方压力高。
通过测量压力差，可以计算出流体的流速。
毕托管仪器的原理如下：1. 流体通过毕托管时，流速大的地方压力低，流速小的地方压力高；2. 利用压力差传感器测量压力差；3. 根据压力差和已知流量系数，计算出流体的流速。
三、实验仪器与设备1. 毕托管仪器一套；2. 压力差传感器；3. 水泵；4. 流量计；5. 计时器；6. 温度计；7. 管道；8. 砂轮；9. 数据采集器。
四、实验步骤1. 将毕托管仪器安装在管道上，确保仪器与管道紧密连接；2. 打开水泵，调整流量，使流体通过毕托管；3. 使用压力差传感器测量压力差；4. 记录流量、压力差、温度等数据；5. 关闭水泵，关闭毕托管仪器；6. 将实验数据输入数据采集器，进行数据处理和分析。
五、实验数据及结果1. 实验数据：流量：Q = 0.1 m³/s；压力差：ΔP = 0.5 kPa；温度：T = 20℃。
2. 实验结果：根据实验数据，利用毕托管原理，计算出流体流速为：v = √(2ΔP/ρ) = √(2×0.5/1000) ≈ 0.07 m/s。
六、实验分析1. 通过本次实验，掌握了毕托管原理及其应用；2. 熟悉了毕托管仪器的使用方法；3. 了解流体力学在工程中的应用；4. 实验结果与理论计算值基本一致，说明毕托管仪器具有较好的测量精度。
七、实验总结1. 毕托管是一种测量流体流速的有效仪器，具有操作简便、精度高等优点；2. 在工程实践中，毕托管广泛应用于流体流速的测量，如管道流量测量、风洞试验等；3. 本实验成功完成了毕托管原理的验证，为今后相关实验和研究奠定了基础。
八、注意事项1. 实验过程中，确保毕托管仪器与管道连接紧密，避免泄漏；2. 实验数据应准确记录，以便后续数据处理和分析；3. 实验过程中，注意安全操作，避免意外事故发生。
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（四）毕托管测速实验
一、实验目的和要求
1.通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量，掌握用毕托管测量点流速的技能；
2.了解普朗特型毕托管的构造和适用性，并检验其量测精度，进一步明确传统流体力学量测仪器的现实作用。
二、实验装置
本实验的装置如图4.1所示。
图4.1毕托管实验装置图
1.自循环供水器；
2.实验台；
3.可控硅无级调速器；
4.水位调节阀；
5.恒压水箱；
6.管嘴
7.毕托管；8.尾水箱与导轨；9.测压管；10.测压计；11.滑动测量尺（滑尺）；12.上回水管。
说明：
经淹没管嘴6，将高低水箱水位差的位能转换成动能，并用毕托管测出其点流速值。
测压计10的测压管1、2用以测量低水箱位置水头，测压管3、4用以测量毕托管的全压水头和静压水头，水位调节阀4用以改变测点的流速大小。
图 4.2 毕托管结构示意图
三、实验原理
图4.3 毕托管测速原理图
h k h g c u ∆=∆=2
g c k 2= （4.1）
式中：u ——毕托管测点处的点流速；
c ——毕托管的校正系数；
h ∆——毕托管全压水头与静水压头差。
H g u ∆'=2ϕ （4.2）
联解上两式可得 H h c ∆∆='/ϕ （4.3） 式中：u ——测点处流速，由毕托管测定；
ϕ'——测点流速系数；
H ∆——管嘴的作用水头。
四、实验方法与步骤
1、准备 )(a 熟悉实验装置各部分名称、作用性能，搞清构造特征、实验原理。
)(b 用医塑管将上、下游水箱的测点分别与测压计中的测管1、2相连通。
)(c 将毕托管对准管嘴，距离管嘴出口处约2~3cm ，上紧固定螺丝。
2、开启水泵顺时针打开调速器开关3，将流量调节到最大。
3、排气待上、下游溢流后，用吸气球（如医用洗耳球）放在测压管口部抽吸，排除毕托管及各连通管中的气体，用静水匣罩住毕托管，可检查测压计液面是否齐平，液面不齐平可能是空气没有排尽，必须重新排气。
4、测记各有关常数和实验参数，填入实验表格。
5、改变流速操作调节阀4并相应调节调速器3，使溢流量适中，共可获得三个不同恒定水位与相应的不同流速。
改变流速后，按上述方法重复测量。
6、完成下述实验项目：
（1）分别沿垂向和沿流向改变测点的位置，观察管嘴淹没射流的流速分布；
（2）在有压管道测量中，管道直径相对毕托管的直径在6~10倍以内时，误差在2~5%以上，不宜使用。
试将毕托管头部伸入到管嘴中，予以验证。
7、实验结束时，按上述3的方法检查毕托管比压计是否齐平。
五、实验结果及要求
实验装置台号NO.
校正系数c=1.0, k=44.27 cm0.5/s
画出管嘴淹没射流速度分布如图：
B
A
u
d (CM)
有图可看出，成抛物线分布，结果准确。
六、实验分析与讨论
1. 利用测压管测量点压强时，为什么要排气？怎样检验排净与否？
毕托管、测压管及其连通管只有充满被测液体，即满足连续条件，才有可能测得真值， 否则如果其中夹有气柱， 就会使测压失真， 从而造成误差。
误差值与气柱高度和其位置有关。
对于非堵塞性气泡，虽不产生误差，但若不排除，实验过程中很可能变成堵塞性气柱而影响 量测精度。
检验的方法是毕托管置于静水中， 检查分别与毕托管全压孔及静压孔相连通的两根测压 管液面是否齐平。
如果气体已排净，不管怎样抖动塑料连通管，两测管液面恒齐平。
2. 毕托管的压头差Δh 和管嘴上下游水位差ΔH 之间的大小关系怎样？为什么？ Δh 大于ΔH ，本实验在管嘴淹没出流的轴心处测得过程中有能量损失，但甚微。
3. 所测的流速系数ϕ′说明了什么？ 实验存在一定的误差，但误差很小。
4. 据激光测速仪检测，距孔口2-3 cm 轴心处，其点流速系数ϕ′为0.996，试问本实验的毕托管精度如何？如何确定毕托管的矫正系数c ？
若以激光测速仪测得的流速为真值 u ，则有ϕ′为 0.996， 而毕托管测得的该点流速为 208.6cm/s ，精度还行，则 欲率定毕托管的修正系数，则可令C=0.996/1.023=0.97。
5. 普朗特毕托管的测速范围为0.2-2m / s ，流速过小过大都不宜采用，为什么？另测速时要求探头对正水流方向(轴向安装偏差不大于10 度)，试说明其原因（低流速可用倾斜压差计）。
1）施测流速过大过小都会引起较大的实测误差， 当流速大于 2m/s 时，由于水流流经毕托管头部时会出现局部分离现象，从而使静压 孔测得的压强偏低而造成误差。
（2）同样，
若毕托管安装偏差角（流速 u 是实际流速 u 在其轴向的分速）过大，亦会引起较大的误差。
6. 为什么在光、声、电技术高度发展的今天，仍然常用毕托管这一传统的流体测速仪器？毕托管测速原理是能量守恒定律，容易理解。
而毕托管经长期应用，不断改进，已十分完善。
具有结构简单，使用方便，测量精度高，稳定性好等优点。
因而被广泛应用于液、气流的测量（其测量气体的流速可达 60m/s）。
光、声、电的测速技术及其相关仪器，虽具有瞬时性，灵敏、精度高以及自动化记录等诸多优点，有些优点毕托管是无法达到的。
但往往因其机构复杂，使用约束条件多及价格昂贵等因素，从而在应用上受到限制。
尤其是传感器与电器在信号接收与放大处理过程中，有否失真，或者随使用时间的长短，环境温度的改变是否飘移等，难以直观判断。
致使可靠度难以把握，因而所有光、电测速仪器，声、包括激光测速仪都不得不用专门装置定期率定（有时是利用毕托管作率定）。
可以认为至今毕托管测速仍然是最可信，最经济可靠而简便的测速方法。