一 测速管(毕托管) 1 原理及结构
毕托管测速原理
毕托管测速原理
毕托管测速是一种常见的测速方法，它利用毕托管原理来实现对物体速度的测量。
毕托管原理是指当一个物体在流体中运动时，流体对物体的阻力与物体的速度成正比。
在毕托管测速中，通过测量物体在流体中运动时受到的阻力，可以推导出物体的速度。
毕托管测速的原理基于牛顿第二定律和毕托管定律。
牛顿第二定律表明，物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度，而毕托管定律则描述了流体对物体的阻力与物体速度的关系。
结合这两个定律，可以推导出毕托管测速的原理。
在实际应用中，毕托管测速常常通过测量物体在流体中受到的阻力来计算物体的速度。
一种常见的方法是利用流体力学的知识，通过测量流体对物体的阻力来推导出物体的速度。
另一种方法是利用毕托管定律的数学表达式，通过测量物体在流体中的运动情况来计算物体的速度。
毕托管测速在工程领域有着广泛的应用。
例如，它常常被用于测量飞行器在大气中的速度，通过测量飞行器在空气中受到的阻力来计算飞行器的速度。
此外，毕托管测速也被应用于水动力学领域，用于测量船舶在水中的速度。
总的来说，毕托管测速是一种基于毕托管原理的测速方法，通过测量物体在流体中受到的阻力来计算物体的速度。
它在工程领域有着广泛的应用，是一种重要的测量技术。
通过深入理解毕托管原理和流体力学知识，可以更好地应用毕托管测速方法，实现对物体速度的准确测量。
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。
毕托管测速原理
毕托管测速原理毕托管测速原理是指通过毕托管测速仪器对流体的流速进行测量的原理。
毕托管测速法是一种常用的流体力学实验方法，它基于毕托管流动定律，通过测量毕托管中的流体压强或流速，来求解流体的流动参数，如流速、粘度等。
毕托管是一种带有精细孔隙或细孔的玻璃管道，其壁厚较薄，孔隙或细孔排列规则，而孔隙大小则根据实验需要进行选择。
在毕托管中，流体经过细孔或孔隙后，会形成射流，其射流流动的流速和射流的长度与孔隙或细孔的特性以及流体的性质有关。
根据毕托管流动定律，可以推导出毕托管流速与流体压强之间的关系，从而实现对流体流速的测量。
在进行毕托管测速实验时，首先需要选择合适的毕托管，根据流体性质和流速范围选择适当的孔隙或细孔大小。
然后将待测流体通过毕托管进行流动，记录流体的流量以及对应的压强或流速。
由于毕托管流速与流体压强之间的关系已知，可以通过测量流体的压强或流速，来计算出流体的流速。
具体而言，毕托管测速仪器通常由毕托管、压力传感器和数据采集系统等组成。
压力传感器用于测量毕托管流体通过时的压强变化，可以将压力信号转化为电信号，传送给数据采集系统进行处理。
数据采集系统接收到传感器的信号后，会根据毕托管流速与压强的关系进行计算，并将结果显示出来。
毕托管测速原理的核心在于毕托管流速与流体压强之间的关系。
根据毕托管流动定律，当流速较小时，流体的粘性作用会显著影响流动，此时可以利用毕托管的阻力大小来推算流速。
而当流速较高时，流体的惯性作用会成为主导，此时可以利用毕托管中射流长度的变化来间接测量流速。
毕托管测速法的优点是实验简单、操作方便，并且可以适用于各种流体，例如气体、液体等。
同时，毕托管测速法还可以用于测量流体的粘度等其他参数，具有较高的精度和可靠性。
然而，毕托管测速法也存在一些局限性，比如在高速流动时由于射流长度的变化较小，测量精度可能会有所降低。
总之，毕托管测速原理是通过测量毕托管流体通过时的压强变化来计算流体流速的原理。
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-=。
毕托管测速原理
毕托管测速原理毕托管测速是一种常见的测速方法，它通过测量物体在毕托管内的运动速度来计算其速度。
毕托管是一种特殊的管道，通常呈U形，其中充满了流体，如水或油。
在毕托管测速中，物体被放置在一端，并被释放以自由下落，其速度将被测量。
这种测速方法在实际应用中被广泛使用，例如在工程领域和科学研究中。
毕托管测速的原理基于牛顿第二定律，即力等于物体的质量乘以加速度。
当物体在毕托管内自由下落时，重力将作用于物体，加速度将导致物体的速度增加。
根据牛顿第二定律，可以通过测量物体的加速度来计算其速度。
在毕托管测速中，物体被放置在毕托管的一端，并且被释放以自由下落。
在物体下落的过程中，可以使用计时器来记录物体通过毕托管不同位置所需的时间。
通过测量物体在不同位置的速度，可以计算出其加速度，进而得出物体的速度。
毕托管测速的原理还涉及到毕托管内流体的阻力。
当物体在毕托管内下落时，流体的阻力将影响物体的速度。
因此，在进行毕托管测速时，需要考虑流体的性质和毕托管的设计。
通常情况下，流体的阻力会导致物体的速度不断减小，因此需要对流体的阻力进行修正，以得出准确的测速结果。
除了自由下落的物体，毕托管测速还可以用于测量流体的速度。
在这种情况下，流体被注入毕托管内，并且其速度将被测量。
通过测量流体通过毕托管不同位置所需的时间，可以计算出流体的速度。
这种方法在流体力学和工程领域具有重要的应用价值。
总的来说，毕托管测速是一种简单而有效的测速方法，它基于牛顿第二定律和流体力学原理，通过测量物体或流体在毕托管内的运动速度来计算其速度。
在实际应用中，毕托管测速被广泛应用于工程领域和科学研究中，为测量物体和流体的速度提供了重要的手段。
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. Pran dtl) 毕托管。
构造图冶懣文陀sU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△ h。
如果所测点的流速较小，Ah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+p gz+(1/2)* p v A2=常量，式中p、p、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p g z 和动能(1/2)* p v A2，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。
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p2
Vf
g( f Af
)
u2 CR
2Vf g( f ) Af
CR —流体系数
V u2 AR 由公式可看出，u2为常数，V只与 AR 有关，即可用位置表示
2. 特点：恒流速（环隙中） 恒压差（恒等于转子净重）
3. 转子流量计与孔板流量计不同 孔板是固定截面积，而随流量变化，压差变化
—压差流量计 转子是固定压差，而随流量变化，截面发生变化
动画
公式：上、下压差造成的力＝ ( p1 p2 ) Af 转子自重＝Vf f g
转子受浮力＝Vf g ( p1 p2 ) Af Vf f g Vf g
Af ——转子最大截面积
V f ——转子体积
f ——转子密度
——流体密度
z1g
p1
u12 2
z2 g
p2
u22 2
p1
p2
(z2
z1 ) g
校Re
u
u0
d0 d
2
3.0
78 150
2
0.806(m /
s)
Re
du
0.15 0.806880 0.67 103
1.59105
8 104
∴ 假设正确
V4d02u00.785 0.0782
3.0
0.01423(m3 / s) 51.2m3 / h
回目录页
2 Rg ( 0
)
4
d02
关于Co：
C0
f
(Re,
A0 ) A
当Re>Rec（限度Re）时
Co与Re无关，只和 A0 有关 A
设计都使Re>Rec
∴用孔板流量计测量时，先设Re＞Rec，由 A0 查Co
A
→代入公式求→
u0
→u
→Re
du
与Rec比较
原理：利用孔板改变面积，造成前后压差以测量流量。
—截面流量计
4. 转子流量计的校正
转子流量计的刻度是以20℃的水或20℃、1atm的空气 标定，如使用条件变化，读数应校正
设 CR 不变 V2 1( f 2 ) V1 2 ( f 1)
5. 转子流量计的使用 必须垂直安装，开启阀门应小心
例：用159 45mm的钢管输送20℃的苯，管路中装有 孔板流量计，孔径 d0 78mm，水银压差计R＝80mm 求管道中苯的流量 m3 / h
再引入 C2
又
u1
u0
A0 A1
pa pb代替
p1 p0
u02
u02
A0 A1
2
C1C2
2( pa pb )
u0
C1C2
2
1
A0 A1
2( pa pb )
令
C0
C1C2
1
A0 A1
2
，又U型压差计
pa pb Rg(0 )
u0 C0
2Rg(0 )
V u0 A0＝C0
3. 使用：⑴必须与流动方向绝对 垂直 ⑵必须安装在均匀流道 ⑶只能测干净的流体
返回
二. 孔板流量计
1.原理和结构：管道中插入一有圆孔的金属板—孔板
2—2为缩脉，流量愈大，惯性愈大，缩脉2—2面积
愈小，流速就愈大，而压强就愈小，故1→2压强差就
和流量之间有一定量的关系。
动画1 动画2
取1—1、2—2截面，忽略阻力损失
2. 特点：孔板流量计测的是孔口的平均流速，孔板的 损失较大 。
3. 使用：⑴孔板的扩大口一定对着流动的下游方向 ⑵孔板安装在均匀流道 。
三. 文丘里流量计 以渐扩和渐缩管代替孔板，以减小阻力损失
u0 CV
2Rg(0 )
CV —由实验测定
动画
四. 转子流量计 1. 原理及结构 由一倒锥形玻璃管和一转子组成， 由于1—1、2—2截面积不等，因此 流速不等，则造成1、2截面的压差 转子净重＝重力－浮力 转子受力平衡的条件： 压差造成的力＝转子的净重 原理：随流量不同，转子停留在不同 位置，以此来表示不同的流量
z1g
p1
u12 2
z2 g
p2
u22 2
p1 p2 u22 u12
2
u22 u12
2( p1 p2)
由于缩脉2—2截面无法确切固定， 因此用孔板截面0—0代替2—2，
用 u0代u2，用 p0代 p2
引入修正系数 C1
u02 u12 C1
2( p1 p0 )
而测压孔不能在1—1和0—0，又用
u22
2
u12
略去 z2 z1
u22
u12
2( p1
p2 )
又
u1
u2
A2 A1
u22
u22
A2 A1
2
2( p1
p2 )
u22
1
A2 A1
2
2(
p1
p2
)
u2
1
1
A2 A1
2
2( p1
p2 )
CR
2( p1 p2 )
代入力平衡时的
p1
第五节．流量测量
一. 测速管（毕托管）
1. 原理及结构
竖管
h1
p
g
弯管
h2
p
g
u2 2g
静压头 冲压头
h
h2
h1
u2 2g
u 2hg
改成U型压差计
h g
R(0
)g
h
R(0
)
代入上式 u 2Rg (0 )
实际应用的实验装置如图 原理：利用动能与静压能的转
换来测量流速
动画
2. 特点：毕托管测的是管道 中的点速度
已知： 159 45,mm d0 78mm ，R＝80mmHg 苯＝880kg/m3 苯＝0.67CP
求： V
解：d＝159－2×4.5＝150mm 设 Re>Rec＝8104，查Co＝0.635
u0 C0
2Rg(0 ) 0.635
20.089.81(13600 880) 3.0(m / s) 880