毕托管测速实验
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。
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。
毕托管测流速实验
毕托管测流速实验一、 实验目的1、 了解毕托管的构造和毕托管测流速的基本原理，掌握用毕托管测流速的方法。
2、 测定明渠过水断面上的流速分布，并绘制流速与水深的关系曲线。
二、 实验设备三、 实验原理毕托管前端和侧面都有小孔，它们分别由两根部相通的细管接入两根测压管。
即动压管与静压管，动压管通头部定端小孔，当小孔正对水流流向时，动压管所测得的是水流的全部机械能g v g p Z 22++ρ，而静压管所测的是同一点处水流的势能g pZ ρ+，所以两测压管的水面差)()2(2gp Z g v g p Z h ρρ+-++=∆，即为测点的流速水头，因此h g v ∆=2为提高测量的精度，用倾斜式比压计测定h∆，如倾角为α，两测压管水面间的读数差为时h∆，有α=h，考虑到毕托管对水流流场的扰动影响∆lsin⋅∆和动、静压孔的位置不同，引入点流速的修正系数C，C值由率定得到。
所以四、实验步骤1、排出毕托管和比压计中空气，调平比压计，使比压计两测压管水面齐平。
2、打开水槽进水阀门，水深控制20cm左右，待水流稳定后，记录水深和比压计读数。
3、逐步将毕托管上提（每次2-3cm），记录水深和比压计读数。
4、测读水槽首部量水堰测针读数，计算流量Q。
5、实验完毕将小铁盒套住毕托管头部。
五、注意事项1、排气后毕托管头部勿露出水面。
2、毕托管头部需正对水流流向。
3、比压计中水位稳定后再读数。
六、数据记录及问题讨论1、观测数据量水堰测针水面读数=比压计倾角读数α=毕托管修正系数C=2、问题讨论1）使用毕托管前为什么要排气？2）实验过程中为什么毕托管头部不能露出水面？3）为什么必须将毕托管正对水流方向3、数据纪律表格及计算。
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。
[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。
毕托管测风管流速实验
毕托管测风管流速实验
一、实验目的：
1、了解毕托管的结构；
2、掌握毕托管测速原理；
3、掌握毕托管测速方法。
二、基本原理：
测速管管口处的局部速度为：
u=
若U形压差计，所测流体的密度为ρ，U型管压差计内充有密度为
ρ的指示液，读数为R。
u=
实际使用时：
u= c =0.98-1.00（校正系数）测速管所测的速度是管路内某一点的线速度，它可以用于测定流道截面的速度分布。
三、需用器件：
风机、毕托管、电子压差计、直尺。
四、试验步骤：
2、计算测点位置，并将测点标注在毕托管上。
3、分别测定各测点的压差值（电子压差计的读数）；
4、按下式计算各测点的速度：
u= c =0.98-1.00（校正系数）5、计算风管内的平均流速。
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。
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-=。
流速量测(毕托管)实验报告
流速量测（毕托管）实验一．目的要求⑴ 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。
⑵ 绘制各垂线上的流速分布图，点绘断面上的等流分布曲线，以加深对明槽水流流速分布的认识。
⑶ 根据实测的流速分布图，计算断面上的平均流速v 和流量Q 测 ，并与实验流量Q 实相比较。
二．仪器设备毕托管、比压计以及水槽三．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γρ+z 。
而A 管却正对流向，它所测得的是包括水流动能在内的全部机械能g v z 22++γρ，在测压牌上所反映的水面差：g v z g v z 22h 22=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=∆γργρ即测点的流速水头。
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h ∆=L ∆sin α，从而可以求得测点的流速表达式：αsin 22l g C h g C v ∆=∆=式中：C 为流速修正系数，对不同结构的毕托管，其值由率定得之。
本实验使用的毕托管，经率定C=1。
1.垂线流速分布图的画法，垂线平均流速的计算将所得的同一垂线各点流速，按选定的比例尺画在坐标纸上。
槽底的流速为零，水面的流速矢端为水面以下各点流速矢端向上顺延与水面相交的那一点。
由水深线及各点流速矢端所围成的矢量图，即垂线流速分布图。
显然，流速分布图的面积ω除以水深h ，就是垂线的平均流速v 。
垂线平均流速 hwv =式中： v 为垂线平均流速，cm/s ：ω为垂线流速分布图的面积，㎝2：h 为水深，㎝ 。
2.断面平均流速的计算断面平均流速 ∑==ni i v 1n 1v式中：v 为断面平均流速，㎝3∕s ；i v 为第i 根垂线上的平均流速，㎝∕s ；n 为垂线个数。
3.流量的计算实测的流量Q 测vA =式中：Q 测为实测流量，㎝3∕s ； v 为断面平均流速，㎝∕s ；A 为过水断面面积，㎝2。
毕托管测明槽流速分布实验报告
毕托管测明槽流速分布实验报告实验目的1.了解毕托管的基本知识和毕托管的性质;2.学会不同流速下测定毕托管的流速分布曲线;3.分析毕托管流速分布的规律。
实验原理毕托管又称瑞利管，由一定长度的细长圆管构成，内径呈减小型。
在其端部有一个开口，可将流体注入毕托管，并在毕托管中形成一定流速的一维不可压缩稳定流。
将毕托管中流体的速度分布关系表示出来的图形，称为毕托管的速度分布曲线。
毕托管实验的基本思想是通过测量毕托管不同截面处介质的流速，得到毕托管内流速分布的规律。
根据毕托管的理论，毕托管内的比流量是保持不变的，即后面的截面积增大，流速减小;或后面截面积减小，流速增大。
毕托管内的速度可根据连续性方程和质量守恒方程，用泊松方程求得。
毕托管的速度分布曲线是一个典型的“S”形曲线。
S型曲线的中心点称为“尖峰点”，它所对应的流速即为最大流速。
实验步骤1.调整试验装置，清洗毕托管，调整测流仪。
2.按照实验要求选取不同流量并分别打开流量阀门。
3.在流量计处记下表读数，以及流量计动压管的高压端压力差，并记录室温。
4.在毕托管的第一个截面处进行流速测量，将测速仪放置在该截面处，使用传感器读取流速数值。
5.在毕托管的其他截面处进行流速测量，并按照相同的方法进行记录。
6.根据所测得的流速数据，制作毕托管速度分布的曲线。
实验数据1.实验室相对密度：0.72，大气压力：0.1013MPa，大气温度：25°C。
2.不同流量下，毕托管各截面处流速数据和平均流速数据（如下表所示）。
| 流速(m/s) | Q(L/min) | 1截面 | 2截面 | 3截面 | 4截面 | 平均流速 || -------- | ------- | ----- | ----- | ----- | ----- | -------- || | | | | | | || | | | | | | || | | | | | | || | | | | | | || | | | | | | |实验结果1.毕托管流速分布曲线| 流量(L/min) | 速度(m/s) || ----------- | --------- || 2 | 0.01 || 4 | 0.02 || 6 | 0.03 || 8 | 0.04 || 10 | 0.04 |上述数据画出的毕托管速度分布曲线如图所示。
比托管测速实验
比托管测速实验一、目的和要求1．观察粘性流体的层流和紊流两种流态及其相互转换； 2．测定临界Re 数，掌握圆管流态判别准则；3．学习古典流体力学中应用无量纲参数进行实验研究的方法，并了解其实用意义。
二、实验原理Reynolds 在1883年以前的实验中，发现圆管流动存在着两种状态——层流和紊流，并且发现层流和紊流相互转化的临界速度v ，v 与流体的粘性ν和圆管的直径d 有关，即),(d f v ν=上式的函数关系能用指数的乘积来表示，即 21αανd K v = v dK 21ααν=-----为一无量纲系数上式量纲关系为 [][][]21121ααL T L LT--=运用量纲齐次性原理，得1:12:121-=-=+αααT L联立求解得1,121-==αα那么得到 d K v ν= νvd K =大量的实验验证，不同的管道粘性流动，当流动状态发生改变时，K 值为一相同的常数，称之为Re 数：KQ d Q vdR e ===υπυ4 ； Q d K ,4υπ=为管道流量 取Re 数为流态转变的判据。
当流动为层流时，有色流体呈直线流动；当流动为紊流时，有色流体混于管中流体，据此，测定实验的临界Re 数。
三、实验装置1．实验装置如图3-1所示图3-1 自循环雷诺实验装置图1 循环供水器；2 实验台；3 可控硅无级调速器；4 恒压水箱；5 有色水水管；6 稳水孔板；7 溢流板；8 实验管道；9 实验流量调节阀2．装置使用说明a．供水流量由无级调速器3调控使恒压水箱4始终保持微溢流的程度，以提高进口前水体稳定度；恒压水箱4设有的多道稳水隔板，可使稳水时间缩短到3～5分钟；b．有色水经水管5注入实验管道8，有色水的流动显示管内流动状态；为防止自循环水污染，有色水采用自行消色的专用水；四、实验步骤1．测记本实验有关的常数；2．观察两种流态；a．打开开关3给水箱4充水；b．待水箱4溢流、水体稳定后，微微开启阀9，并注入有色水，使其在圆管中呈一直线流动，即为层流状态；c ．通过有色水质点的运动观察管内水流的层流状态，然后逐步开大调节阀9，通过有色水直线的变化观察由层流转变到紊流的水力特征，待管中出现完全紊流后，再逐步关小调节阀9，观察由紊流转变为层流的水力特征。
实验一 流速量测(毕托管)实验
v
式中
w h
v —垂线平均流速（cm/s） ；
w —垂线流速分布图的面积（cm2） ；
。 h —水深（cm）
三、仪器设备
毕托管、比压计及水槽
图（1—2）
垂线流速分布图
简图如图（1—1） 。
图（1—1）
毕托管测速简图
四、实验步骤
1．确定全关阀门，然后接通水泵和涡轮流量数字积算仪的电源。 2．缓慢打开水槽的进水阀门，调节尾门，将水深控制在 15 厘米左右。 3．用测针测得水深 h 。如图所示，在断面垂线上布置 5 个测点。毕托管最高点宜在水 面以下 2 厘米，最低点为毕托管的半径（0.4 厘米） ，其余各点均分布在其中。 4．按所布置的垂线及测点位置逐步进行测量。例如：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。 5．将测得的数据进行分析、整理，并按一定的比例在坐标纸上点绘垂线上流速分布图。
六、实验成果
1．已知数据 水槽宽度 B=10（cm） 。毕托管直径 d=0.8（cm） 。比压计倾斜角 30 。重力加速度 。 g=980（cm/s2） 2．实测数据与计算 槽底测针读数 测针量得水深 h= 厘米；测针尖接触水面时的读数 厘米。 厘米；
3．将所测得实验数据填入实验记录表（1-1）中。 4．根据已知数据和实测与计算的数据在坐标纸上点绘垂线上流速分布图。 表 1-1
流动能在内的总机械能 z
p
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
u2 。当比压计测压牌垂直放置时，测压牌上所反映的两测 2g
2 2 压管液面差 h ( z p u ) ( z p ) u 即为测点的流速水头。 2g 2g
比托管测速实验
比托管测速实验一、目的和要求1．观察粘性流体的层流和紊流两种流态及其相互转换； 2．测定临界Re 数，掌握圆管流态判别准则；3．学习古典流体力学中应用无量纲参数进行实验研究的方法，并了解其实用意义。
二、实验原理Reynolds 在1883年以前的实验中，发现圆管流动存在着两种状态——层流和紊流，并且发现层流和紊流相互转化的临界速度v ，v 与流体的粘性ν和圆管的直径d 有关，即),(d f v ν=上式的函数关系能用指数的乘积来表示，即 21αανd K v = dK 21ααν=-----为一无量纲系数上式量纲关系为[][][]21121ααL T L LT --=运用量纲齐次性原理，得1:12:121-=-=+αααT L联立求解得1,121-==αα那么得到 d K v ν= νvd K =大量的实验验证，不同的管道粘性流动，当流动状态发生改变时，K 值为一相同的常数，称之为Re 数：KQ d Q vdR e ===υπυ4 ； Q d K ,4υπ=为管道流量 取Re 数为流态转变的判据。
当流动为层流时，有色流体呈直线流动；当流动为紊流时，有色流体混于管中流体，据此，测定实验的临界Re 数。
三、实验装置1．实验装置如图3-1所示图3-1 自循环雷诺实验装置图1 循环供水器；2 实验台；3 可控硅无级调速器；4 恒压水箱；5 有色水水管；6 稳水孔板；7 溢流板；8 实验管道；9 实验流量调节阀2．装置使用说明a．供水流量由无级调速器3调控使恒压水箱4始终保持微溢流的程度，以提高进口前水体稳定度；恒压水箱4设有的多道稳水隔板，可使稳水时间缩短到3～5分钟；b．有色水经水管5注入实验管道8，有色水的流动显示管内流动状态；为防止自循环水污染，有色水采用自行消色的专用水；四、实验步骤1．测记本实验有关的常数；2．观察两种流态；a．打开开关3给水箱4充水；b．待水箱4溢流、水体稳定后，微微开启阀9，并注入有色水，使其在圆管中呈一直线流动，即为层流状态；c ．通过有色水质点的运动观察管内水流的层流状态，然后逐步开大调节阀9，通过有色水直线的变化观察由层流转变到紊流的水力特征，待管中出现完全紊流后，再逐步关小调节阀9，观察由紊流转变为层流的水力特征。
毕托管测速实验
（四）毕托管测速真验之阳早格格创做一、真验手段战央供1.通过对付管嘴淹出出流面流速及面流速系数的丈量，掌握用毕托管丈量面流速的技能；2.相识普朗特型毕托管的构制战适用性，并考验其量测粗度，进一步粗确保守流体力教量测仪器的现真效率.二、真验拆置本真验的拆置如图4.1所示.7.毕托管；8.尾火箱与导轨；9.测压管；10.测压计；11.滑动丈量尺（滑尺）；12.上回火管.证明：经淹出管嘴6，将下矮火箱火位好的位能变换成动能，并用毕托管测出其面流速值.测压计10的测压管1、2用以丈量矮火箱位子火头，测压管3、4用以丈量毕托管的齐压火头战静压火头，火位安排阀4用以改变测面的流速大小.图4.2 毕托管结构示企图三、真验本理图4.3 毕托管测速本理图k2=（4.1）cg式中：u——毕托管测面处的面流速；c——毕托管的矫正系数；∆——毕托管齐压火头与静火压头好.hH g u ∆'=2ϕ（4.2） 联解上二式可得H h c ∆∆='/ϕ（4.3）式中：u ——测面处流速，由毕托管测定；ϕ'——测面流速系数；H ∆——管嘴的效率火头.四、真验要领与步调1、准备)(a 认识真验拆置各部分称呼、效率本能，搞浑构制特性、真验本理.)(b 用医塑管将上、下游火箱的测面分别与测压计中的测管1、2贯串通.)(c 将毕托管对付准管嘴，距离管嘴出心处约2~3cm ，上紧牢固螺丝.2、开开火泵逆时针挨开调速器开闭3，将流量安排到最大.3、排气待上、下游溢流后，用吸气球（如医用洗耳球）搁正在测压管心部抽吸，排除毕托管及各连通管中的气体，用静火匣罩住毕托管，可查看测压计液里是可齐仄，液里不齐仄大概是气氛不排尽，必须沉新排气.4、测记各有闭常数战真验参数，挖进真验表格.5、改变流速支配安排阀4并相映安排调速器3，使溢流量适中，共可赢得三个分歧恒定火位与相映的分歧流速.改变流速后，按上述要领沉复丈量.6、完毕下述真验名目：（1）分别沿垂背战沿流背改变测面的位子，瞅察管嘴淹出射流的流速分散；（2）正在有压管讲丈量中，管讲曲径相对付毕托管的曲径正在6~10倍以内时，缺面正在2~5%以上，不宜使用.试将毕托管头部伸进到管嘴中，给予考证.7、真验中断时，按上述3的要领查看毕托管比压计是可齐仄.五、真验截止及央供真验拆置台号NO.矫正系数c=1.0, k=44.27 c真验记录表格cm)h cm)绘出管嘴淹出射流速度分散如图：有图可瞅出，成扔物线分散，截止准确.六、真验分解与计划1. 利用测压管丈量面压强时，为什么要排气？何如考验排洁与可？毕托管、测压管及其连通管惟有充谦被测液体，即谦脚连绝条件，才有大概测得真值，可则如果其中夹有气柱，便会使测压得真，进而制成缺面. 缺面值与气柱下度战其位子有闭.对付于非阻碍性气泡，虽不爆收缺面，但是若不排除，真验历程中很大概形成阻碍性气柱而效率量测粗度. 考验的要领是毕托管置于静火中，查看分别与毕托管齐压孔及静压孔贯串通的二根测压管液里是可齐仄.如果气体已排洁，不管何如抖动塑料连通管，二测管液里恒齐仄.2. 毕托管的压头好Δh战管嘴上下游火位好ΔH 之间的大小闭系何如？为什么？Δh大于ΔH，本真验正在管嘴淹出出流的轴心处测得历程中有能量益坏，但是甚微.3. 所测的流速系数ϕ′证明白什么？真验存留一定的缺面，但是缺面很小.4. 据激光测速仪检测，距孔心2-3 cm轴心处，其面流速系数ϕ′为0.996，试问本真验的毕托管粗度怎么样？怎么样决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，而毕托管测得的该面流速为208.6cm/s，粗度还止，则欲率定毕托管的建正系数，则可令C=0.996/1.023=0.97.-2m/ s，流速过小过多数不宜采与，为什么？另测速时央供探头对付正火流目标(轴背拆置偏偏好不大于10 度)，试证明其本果（矮流速可用倾斜压好计）.1）施测流速过大过小皆市引起较大的真测缺面，当流速大于2m/s 时，由于火流流经毕托管头部时会出现局部分散局里，进而使静压孔测得的压强偏偏矮而制成缺面. （2）共样，若毕托管拆置偏偏好角（流速u 是本质流速u 正在其轴背的分速）过大，亦会引起较大的缺面.6. 为什么正在光、声、电技能下度死少的即日，仍旧时常使用毕托管那一保守的流体测速仪器？毕托管测速本理是能量守恒定律，简单明白.而毕托管经少久应用，不竭矫正，已格外完备 .具备结构简朴，使用便当，丈量粗度下，宁静性佳等便宜.果而被广大应用于液、气流的丈量（其丈量气体的流速可达60m/s） . 光、声、电的测速技能及其相闭仪器，虽具备瞬时性，敏捷、粗度下以及自动化记录等诸多便宜，有些便宜毕托管是无法达到的.但是往往果其机构搀纯，使用拘束条件多及代价昂贵等果素，进而正在应用上受到节制.更加是传感器与电器正在旗号交支与搁大处理历程中，有可得真，大概者随使用时间的少短，环境温度的改变是可飘移等，易以曲瞅推断.以致稳当度易以掌控，果而所有光、电测速仪器，声、包罗激光测速仪皆不克不迭不必博门拆置定期率定（有时是利用毕托管做率定） . 不妨认为于今毕托管测速仍旧是最可疑，最经济稳当而烦琐的测速要领.。
毕托管测速实验
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3.1所示。
图3.1 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；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用以测量高、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。
本书所说毕托管均指普兰特毕托管。
图3.2 实验室用测流体点速度的毕托管三、实验原理这样一根直角弯管就是最初的毕托管，见图3.3 ，图3.3 毕托管测速原理示意图22A v v =0v 0v A B A B A B g A B ρρρρρ++=++====∆BBAAB A B A A B B A B A B P P Z Z ggggZ Z Z Z P P V V h 其中驻点流速简化后：，分别为、两点的位置水头，分别为、两点的压能，分别为、两点流线方向速度，分别为水的密度和加速度是、两点的压能水头差V =k = （3.1） 式中 V ——毕托管测点处的点流速; c ——毕托管的校正系数;h ∆——毕托管动压水压头与静水压头差。
V ϕ= （3..2） 联解上两式可得ϕ'= （3.3） 式中 V ——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。
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毕托管测速实验
公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
（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
（4.1）
k2
c
g
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
实验记录表格
画出管嘴淹没射流速度分布如图：
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?′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。