1920年后,英国国家物理实验室(NPL)对皮托管的结构、特性作了详细研究,为制定皮托管的标准奠定了基础;1943年英国出台皮托管国家标准;1977年ISO颁布关于用皮托管测速的国际标准ISO3966—1977由于皮托管的主要测量对象为气体,故又称风速管。皮托管测速的特点结构简单,价格低廉,制造使用方便;在一定的流速范围内,测量精度高;对来流方向不太敏感;频率相应慢,只能测量稳定流动一.基本构造和测量原理总压力静压力(静压)动压力(动压)1.测量原理对不可压缩流体的一维等高度的管流,有伯努里方程:静压+动压=总压=常数考虑到总压和静压的测量误差,需要修正。ζ为校准系数对标准皮托管:ζ=1.01~1.02对于气体,可看成理想气体,测出压力和温度后可根据标准状态下的气体参数算出密度:用马赫数Ma表示可压缩气体流速:当气流马赫数Ma大于0.3时,须进行压缩性修正。ε为压缩性修正系数。Ma0.10.20.30.40.60.81.0ε0.00250.01000.02250.04000.090000.17300.27502.结构型式直角型(L形)皮托管带半圆形头部的标准皮托管带锥形头部的皮托管,高速气流测量,防头部发生脱体激波P0总压力P静压力(静压)3.笛形管测速的基本原理流量较大,雷诺数较大时,边界层厚度较小,p可近似得到,误差工程上允许P0总压力P静压力(静压)吸气式(负压管道)遮板式(高尘气流)靠背式(高尘气流)对皮托管的要求:尽可能保证总压孔和静压孔接收到的压力真正是被测点的总压力和静压力。静压孔N的位置对测量值的影响皮托管头部绕流使后方实测静压力降低皮托管立杆滞流使前方实测静压升高存在一个开孔位置正好使上述两种影响互相抵消,使实测静压正好等于皮托管放入前该点的静压值其他影响因素总压孔大小静压孔数量、形状探头与立杆的连接方式保证测量准确度的方法严格按标准制造皮托管、做试验标定
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