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，必须首先将毕托管及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。显然，流动中速度增大，压强就减小；速度减小，压强就增大；速度降为零，压强就达到最大(理论上应等于总压)。飞机机翼产生举力，就在于下翼面速度低而压强大，上翼面速度高而压强小，因而合力向上。据此方程，测量流体的总压、静压即可求得速度，成为皮托管测速的原理。在无旋流动中，也可利用无旋条件积分欧拉方程而得到相同的结果但涵义不同，此时公式中的常量在全流场不变，表示各流线上流体有相同的总能量，方程适用于全流场任意两点之间。

在粘性流动中，粘性摩擦力消耗机械能而产生热，机械能不守恒，推广使用伯努利方程时，应加进机械能损失项。

2.为什么压强越大沸点越高

液体发生沸腾时的温度。当液体沸腾时，在其内部所形成的气泡中的饱和蒸汽压必须与外界施予的压强相等，气泡才有可能长大并上升，所以，沸点也就是液体的饱和蒸汽压等于外界压强的温度。液体的沸点跟外部压强有关。当液体所受的压强增大时，它的沸点升高；压强减小时；沸点降低。例如，蒸汽锅炉里的蒸汽压强，约有几十个大气压，锅炉里的水的沸点可在200℃以上。又如，在高山上煮饭，水易沸腾，但饭不易熟。这是由于大气压随地势的升高而降低，水的沸点也随高度的升高而逐浙下降。（在海拔1900米处，大气压约为79800帕（600毫米汞柱），水的沸点是93.5℃）。

在相同的大气压下，液体不同沸点亦不相同。这是因为饱和汽压和液体种类有关。在一定的温度下，各种液体的饱和汽压亦一定。例如，乙醚在20℃时饱和气压为5865.2帕（44厘米汞柱）低于大气压，温度稍有升高，使乙醚的饱和汽压与大气压强相等，将乙醚加热到35℃即可沸腾。液体中若含有杂质，则对液体的沸点亦有影响。液体中含有溶质后它的沸点要比纯净的液体高，这是由于存在溶质后，液体分子之间的引力增加了，液体不易汽化，饱和汽压也较小。要使饱和汽压与大气压相同，必须提高沸点。不同液体在同一外界压强下，沸点不同。沸点随压强而变化的关系可由克劳修斯

毕托管/皮托管流量计原理示意图

毕托管流量计 PL/S系列毕托管或皮托管(pitot tube)流量计属差压式流量计的一种.差压式测量方法是流量或流速测量方法中使用最悠久和应用最广泛的一种测量方法.它们的共同原理是伯努利定理,具有非常科学的理论基础,即通过测量流体流动过程中产生的差压来测量流速或流量.因此与其配套的显示仪表通常为U型管压力计、差压变送器、手持式压力计等差压式仪表.我们提供的毕托管按照国标JJG518-98制作,能测量管道中温度小于450摄氏度的各种气体或液体的流速和流量,以及全压、静压和动压等技术参数. 出厂价850元/支