毕托管测速实验
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
创作编号：GB8878185555334563BT9125XW创作者：凤呜大王*（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 ∆=∆=2g 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(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。
1、准备)(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
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）k2cg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。
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。
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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
（4.3）
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)(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
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
实验上、下游水位
计
毕托管测压计
测点
流速
测点
流速
次数
h1
(cm
)
h2
(cm
)
∆H
(cm
)
h3
(cm
)
h4
(cm
)
∆h
(cm
)
h
k
u∆
=
(cm/s)
系数
H
h
c∆
∆
='ϕ
1 36.
4
15.
4
21
14.
25
36.
5
21.
25
204.1
1.006
2 36.
4
15.
2
21.
2
14.
3
37
22.
7
210.9 1.035
3 36.
4
15.
2
21.
2
14.
3
36.
9
22.
6
210.5 1.032
4 36.
4
15.
2
21.
2
14.
3
36.
8
22.
5
210.0 1.030
5 36.
4
15.
2
21.
2
14.
3
36.
7
22.
4
209.5 1.028
6 36.
4
15.
2
21.
2
14.
3
36.
5
22.
2
208.6 1.023
7 36.
4
15.
2
21.
2
14.
3
36.
5
22.
2
208.6 1.023
8 36.
4
15.
2
21.
2
14.
3
36.
5
22.
2
208.6 1.023
9 36.
4
15.
2
21.
2
14.
3
36.
5
22.
2
208.6 1.023 画出管嘴淹没射流速度分布如图：
B
A
B
u
d (CM)
O r i g i n P r o 8 E v a l u a t i o n
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O r i g i n P r o 8 E v a l u a t i o n O r i g i n P r o 8 E v a l u a t i o n
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。