全压,动压,静压与皮托管
皮托管的特点及使用
皮托管的特点及使用什么是皮托管皮托管（Pitot Tube）是一种用来测量流体速度的仪器。
它是一根细长的管子，内部用两个表面不同的管径连接，可以测量流体在管子中的静压和动压。
其中，动压是流体流动量与管子面积的乘积，它是测量流体速度的基础。
皮托管的特点1.精度高：皮托管可以准确测量高速流体的速度，精度可以达到2%以内。
相比于其他测量仪器，皮托管具有更高的精度，特别是在大气动力学等领域的研究中，皮托管仍然是主要的测量手段之一。
2.构造简单：皮托管只有一根管子和两个连接不同管径的部分构成，结构简单，不易磨损和损坏。
3.使用方便：皮托管采用静压作为基准，无需复杂的设备或者电源，可以适用于各种流体和环境。
4.测量范围广：皮托管可以测量空气、气体、液体中不同速度范围内的流体速度。
皮托管的使用皮托管的使用非常广泛，主要应用领域包括：1.大气动力学领域：皮托管可以用来测量高空中的空气速度、密度和动压等参数，是研究大气运动规律和预测天气的重要工具之一。
2.机械工程领域：皮托管常用于测量风洞中的气流速度和压力变化，也可以用来测量空气滤清器、汽车进气管中气流的速度等。
3.海洋工程领域：皮托管可以用来测量水中流体速度和浮标等物体的速度，是海洋观测和工业生产的重要手段之一。
4.消防领域：皮托管可以测量消防水管中水流的速度，以确定消防水流是否到位，保障消防安全。
皮托管的注意事项1.安装环境：皮托管需要安装在流体管线中，对管线的直径、流速等参数有要求。
在安装皮托管时，需要遵守相关的标准，保证测量数据的准确性和稳定性。
2.清洗保养：皮托管在长期使用过程中可能会出现堵塞、积垢等问题，需要定期进行清洗和保养，确保测量精度。
3.使用限制：皮托管测量范围受到管子的尺寸和流体速度限制，不能超出范围使用，否则会影响测量精度或者造成管子损坏。
结论皮托管作为一种精度高、结构简单、方便使用、可以应用于各种环境和流体的测量工具，应用范围广泛，不仅在科研和工程领域具有重要应用价值，同时也是日常生活中保障安全的重要手段之一。
皮托管介绍(相关知识)
皮托管介绍1. 测量原理和结构1.1 测量原理皮托静压管(以下简称皮托管)是由一个垂直在支杆上的圆筒形流量头组成的管状装置。
本装置在侧壁周围有一些静压孔, 顶端有一个迎流的全压孔。
它能测出差压，并根据差压确定流场中某处的流速，由流速与面积的乘积计算出流量。
皮托管的测量原理是基于伯努利方程在空气中应用的一个实例，如图1所示。
当理想流体均匀的平行流向静止物体时，设想其中一条流线撞在物体上（即图1中的A 点），在此处流体发生分岔，A 点称为滞止或驻点，A 点的流速为零，V A ＝0。
图1 皮托管静压管原理结构图如果我们选择两个截面Ⅰ－Ⅰ、Ⅱ－Ⅱ、Ⅰ－Ⅰ截面流动没有受到任何的影响，流束是平行的，流速形成规则的速度分布，截面上各点的静压力相等。
Ⅱ－Ⅱ截面流动受到影响，流束密集，流速加快，静压降低。
则两个面上的伯努利方程为222222222221111V V K P V K P ζρρ++=+ （1） 式中：ζ－Ⅰ－Ⅰ、Ⅱ－Ⅱ区间的流体阻力系数，这里可以不考虑即：ζ＝0； ρ— 流体密度，因为是均匀的12ρρρ==K －速度分布不均匀系数，这里可设K 1＝K 2＝1； P －两个截面的静压力；V －两个截面的流速，V 2＝V A ＝0。
整理得到公式为：22112P P V ρ-=（2）式中：P 2－总压力（因为动压为零）； P 1－静压力。
如图1所示，若在物体B 点开一个孔，由于均匀流场中静压力相等，则 P 1＝P B ＝P 0；令P 2＝P 1，V 1＝V ，公式（2）就变成为2021V P P ρ=-(3)()ρ02P P V -=(4)式中：P-P 0实际上是流场中某一点流体的动压力P 。
1.2 皮托管结构皮托管的原理结构如图2所示,当一台差压计两端分别与总压管和静压管连接,这样差压计上就可以显示出动压值来。
图2 皮托管静压管结构图2是一般皮托管的结构,为了能看清楚把两端放大。
如图中可以看到皮托管外形是一个直角弯折的金属管，与管轴平行安置的直角边是测头，其顶端有一个总压孔，在其侧壁有若干个静压孔。
废气监测中全压、静压、动压的关系
大气压是什么定义：大气会从各个方向对处于其中的物体产生压强，大气压强简称为大气压。
（这里的大气压在日常废气监测中我们需要使用计量单位检定校准过的空盒气压表对我们的烟尘测试仪进行压力核对以及校准（如何让校准后续内容会说），在每个地方不同的海波跟温度都会有一个属于当时的大气压，所以我们需要进行确认。
）全压是什么定义：全压是指平行于风流，正对气流方向测得的压力；通俗来说：全压是气体在管道中流动时具有的总能量，是静压和动压的代数和，有正、负之分；只要你有一个完整的管路风机系统就会有一个属于他自己的全压。
（这里大家都一个误区，相信平时大家进行监测的时候一直都听前辈或者同行们说的是连接动静压管，然后在测量过程中都以为皮托管正对气流的是动压；其实是全压。
）静压是什么定义：由于空气分子不规则运动而撞击于管壁上产生的压力称为静压，一般我们都是说的相对静压，也就是以大气压力为零点的静压称为相对静压。
静压高于大气压时为正值，低于大气压时为负值。
动压是什么定义：流体在流动过程中受阻时，由于动能转变为压力能而引起的超过流体静压力部分的压力。
通俗来说：是指单位体积气体所具有的动能，是使气体流动的压力，恒为正值；我们日常监测的时候动压永远只可能是正值，有流速必然会有动压。
他们三者到底什么关系呢这就是全压、静压、动压三者的数量级关系；Ps静压，Pt全压，Pd动压（单位Pa），K皮托管系数（一般取值0.84）通常在风机前管道：静压负、动压为正、全压有正、负；处理前采样口在风机后管道：静压正、动压为正、全压为正；处理后采样口注意事项一般情况的静压、动压、全压都是上面所讲的规律和关系；也有特殊情况，在处理前采样口直管段比较短小并且后面紧接着就是一个弯道，在气流撞击回流作用下静压正、动压正、全压正；在处理后采样口若风机后的管道连接较高的烟囱，在热压作用下，静压负、动压正、全压是正或负。
什么是全压、静压、动压和余压？
什么是全压、静压、动压和余压？在选择空调或风机时，常常会遇到静压、动压、全压这三个概念。
根据流体力学知识，流体作用在单位面积上所垂直力称为压力。
当空气沿风管内壁流动时，其压力可分为静压、动压和全压，单位是mmHg或kg/m2或Pa，我国的法定单位是Pa。
全压(Pq)：平行于风流，正对风流方向测得的压力为全压；全压可以通过传感器直接测得。
全压是静压和动压的代数和：Pq＝Pi十Pb 全压代表单位气体所具有的总能量。
若以大气压为计算的起点，它可以是正值，亦可以是负值。
动压(Pb) =0.5*空气密度*风速^2，指空气流动时产生的压力，只要风管内空气流动就具有一定的动压。
动压是单位体积气体所具有的动能，也是一种力，它的表现是使管内气体改变速度，动压只作用在气体的流动方向恒为正值。
静压(Pi) ：由于空气分子不规则运动而撞击于管壁上产生的压力称为静压。
计算时，以绝对真空为计算零点的静压称为绝对静压。
以大气压力为零点的静压称为相对静压。
空调中的空气静压均指相对静压。
静压高于大气压时为正值，低于大气压时为负值。
静压是单位体积气体所具有的势能，是一种力，它的表现将气体压缩、对管壁施压。
管道内气体的绝对静压，可以是正压，高于周围的大气压；也可以是负压，低于周围的大气压。
余压=全压-系统内各设备的阻力，比如：空调机组共有：回风段、初效段、表冷段、中间段、加热段、送风机段组成，各功能段阻力分别为：20Pa、80Pa、120Pa、20Pa、100、50Pa，机内阻力为290Pa，若要求机外余压为500Pa，刚送风机的全压应不小于790Pa，若要求机外余压为1100Pa，刚送风机的全压应不小于1390Pa，高余压一般为净化机组，风压的大小与电机功率的选择有关。
一般应根据工程实际需要余压，高余压并不都是好事。
空调机组或新风机组常将风机装在最后，风机出口风速高，动压高，静压小，工程中常在出口处加装消声静压箱，降低动压，增加静压，同时起均流、消声作用。
关于风机静压、动压、全压、余压的概念
关于风机静压、动压、全压、余压的概念整理人：李志波仅供参考a. 静压(Pi)由于空气分子不规则运动而撞击于管壁上产生的压力称为静压。
计算时，以绝对真为计算零点的静压称为绝对静压。
以大气压力为零点的静压称为相对静压。
空调中空气静压均指相对静压。
静压是单位体积气体所具有的势能，是一种力，它的表现将气体压缩、对管壁施压管道内气体的绝对静压，可以是正压，高于周围的大气压；也可以是负压，低于周的大气压。
b. 动压(Pb)指空气流动时产生的压力，只要风管内空气流动就具有一定的动压。
动压是单位体积气体所具有的动能，也是一种力，它的表现是使管内气体改变速度，动压只作用在气体的流动方向恒为正值。
c. 全压(Pq)全压是静压和动压的代数和： Pq＝Pi十Pb 全压代表单位气体所具有的总能量。
若大气压为计算的起点，它可以是正值，亦可以是负值。
d. 机外余压机外余压的概念一般来自厂商样本样本上所提供的机外余压一般是考虑机组本身的压力损失后所能提供的全压，关于机外余压到底是机外全压还是机外静压？可以理解为机外全压，写成机外静压是测试时通常把动压看为0。
可见，机外余压的概念并非一个标准性概念,但必然是考虑机组本身的压力损失后所能提供的全压………………………………………………………………………………………………※二静压是由于分子运动力产生的对壁面的压能，在流场内各点大小都一致；动压是因流体动量形成的压能，仅在迎着来流方向存在。
这是一对理论范畴。
全压是静压和压的总和，反应了流体的做功能力水平。
在流体流动过程中，扣除阻力损失后，静和动压会相互转化。
并不是不变的。
机外余压是风机克服自身阻力损失后的全压值，即进出口全压差。
风机出口风速较高，动压也较大，静压相对较低；但像有的AHU出口马上就进入一个静压箱，则在静压箱内几乎所有的风机能都转化为静压了。
所以我们一般说的风机压头都是说全压，反应的是这台风机的做功能力。
说和静压都是相对场合的说法，有特定条件的。
皮托管原理
皮托管原理
皮托管原理是一种测量流体流速的原理，通过测量流体在管道中产生的压力差来确定流速大小。
该原理利用了流体在管道内流动时形成的静压和动压之间的关系。
在一个管道中，流体通过一段喉管时会产生一个局部的压力降，这是由于流体在喉管处速度增加而导致的。
皮托管利用了这一现象，将一根细长的管道插入到主管道中，并且在插入的位置处形成了一个喉管。
当流体通过喉管时，局部的压力降会形成一个负压区域，这个负压区域正好在喉管入口附近。
测量过程中，通常会将一个压力传感器连接到皮托管的两侧，用于测量主管道中流体的压力和皮托管入口处的压力。
由于在喉管处流体速度增加，因此在皮托管入口处形成的负压区域会导致入口处的压力降低。
通过测量这两个压力值的差异，可以得到流体在主管道中的流速。
根据流体力学的原理，我们知道流体在一定条件下的流速与压力降之间存在一定的函数关系。
基于这个原理，利用皮托管可以通过测量压力差来确定流体的流速。
一般来说，皮托管的设计和使用需要考虑流体的性质、管道的尺寸以及实际的测量需求。
值得注意的是，皮托管测量流速的原理是建立在压力差与流速之间的关系上的。
因此，在实际使用中需要保证流体的流动是稳定的，以确保测量的准确性。
此外，还需要根据具体的应用场景选择合适的皮托管类型和参数。
静压、动压、全压的区别
在选择空调或风机时，常常会遇到静压、动压、全压这三个概念。
根据流体力学知识，流体作用在单位面积上所垂直力称为压力。
当空气沿风管内壁流动时，其压力可分为静压、动压和全压，单位是 mmHg或 kg／m2或 Pa，我国的法定单位是 Pa。
a. 静压(Pi)
由于空气分子不规则运动而撞击于管壁上产生的压力称为静压。
计算时，以绝对真空为计算零点的静压称为绝对静压。
以大气压力为零点的静压称为相对静压。
空调中的空气静压均指相对静压。
静压高于大气压时为正值，低于大气压时为负值。
b. 动压(Pb)
指空气流动时产生的压力，只要风管内空气流动就具有一定的动压，其值永远是正的。
c. 全压(Pq)
全压是静压和动压的代数和： Pq＝Pi十Pb 全压代表 l m3气体所具有的总能量。
若以大气压为计算的起点，它可以是正值，亦可以是负值。
皮托管测速原理
皮托管测速原理皮托管是一种常用的流速测量仪器，它利用了皮托管原理来测量流体的速度。
皮托管测速原理是基于流体动力学的基本理论，通过测量流体在管道中的静压和动压之间的差值来计算流速。
在本文中，我们将详细介绍皮托管测速原理及其应用。
皮托管测速原理的基本概念是利用流体的动能和静能之间的转换关系来测量流速。
当流体流经管道时，会产生动能，使得管道中的静压降低，而动压增加。
皮托管利用了这种原理，通过测量管道中的静压和动压之间的差值来计算流速。
具体来说，皮托管测速原理可以分为静压孔和动压孔两部分。
静压孔位于管道的侧壁上，用于测量流体的静压。
而动压孔则位于管道的中心位置，用于测量流体的动压。
通过测量这两个压力值的差异，可以得出流体的速度。
皮托管测速原理的关键在于动静压的转换关系。
根据伯努利定律，流体在运动过程中，其总能量保持不变。
因此，动能和静能之间存在着一种转换关系，当动能增加时，静能减小，反之亦然。
皮托管正是利用了这种原理，通过测量动静压的差值来计算流速。
除了测速原理，皮托管还有一些特点和应用。
首先，皮托管可以用于测量各种流体，包括气体和液体。
其次，皮托管的结构简单，使用方便，成本较低。
最后，皮托管广泛应用于流体力学、航空航天、水利工程等领域，是一种非常重要的测量工具。
总之，皮托管测速原理是基于流体动力学的基本理论，利用了动静压的转换关系来测量流速。
通过测量管道中的静压和动压之间的差值，可以准确地计算流体的速度。
皮托管具有结构简单、使用方便、成本低廉等特点，广泛应用于各个领域。
希望本文能够帮助读者更好地理解皮托管测速原理及其应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
皮托管，又名“空速管”，“风速管”，英文是 Pitot tube。
皮托管是测量气流总
压和静压以确定气流速度的一种管状装置，由法国 H.皮托发明而得名。
严格地说，皮托管仅测量气流总压，又名总压管；同时测量总压、静压的才称风速管，但习惯上多把风速管称作皮托管。
目录
1 用途
2 定义
3 应用
4 原理
5 其他用途
6 全压，动压，静压知识
1 用途
皮托管的构造如图，头部为半球形，后为一双层套管。
测速时头部对准来流，头部中心处小孔
（总压孔）感受来流总压 p0，经内管传送至压力计。
头部后约 3～8D 处的外套管壁上均匀地开有一排孔（静压孔），感受来流静压 p，经外套管也传至压力计。
对于不可压缩流动，根据伯努利方程和能量方程可求出气流马赫数，进而再求速度。
但在超声速流动中，皮托管头部出现离体激波，总压孔感受的是波后总压，来流静压也难以测准，因而皮托管不再适用。
总压孔有一定面积，它所感受的是驻点附近的平均压强，略低于总压，静压孔感受的静压也有一定误差，其他如制造、安装也会有误差，故测算流速时应加一个修正系数ζ。
ζ值一般在 0.98～1.05 范围内，在已知速度之气流中校正或经标准皮托管校正而确定。
皮托管结构简单，使用方便，用途很广。
如飞机头部或机翼前缘常装设皮托管，测量相对空气的飞行速度。
2 定义
空速管也叫气流方向传感器或流向角感应器，与精密电位计（或同步机或解析器）连接在一起，提供出一个表示相对于大气数据桁架纵轴的空气流方向的电信号。
3 应用
.
空速管是飞机上极为重要的测量工具。
它的安装位置一定要在飞机外面气流较少受到飞机影响的区域，一般在机头正前方，垂尾或翼尖前方。
同时为了保险起见，一架飞机通常安装 2 副以上空速管。
有的飞机在机身两侧有 2 根小的空速管。
美国隐身战斗机F-117 在机头最前方安装了 4 根全向大气数据探管，因此该机不但可以测大气动压、静压，而且还可以测量飞机的侧滑角和迎角。
有的飞机上的空速管外侧还装有几片小叶片，也可以起到类似作用；垂直安装的用来测量飞机侧滑角，水平安装的叶片可测量飞机迎角，为了防止空速管前端小孔在飞行中结冰堵塞，一般飞机上的空速管都有电加温装置。
4 原理
它主要是用来测量飞机速度的，同时还兼具其他多种功能。
空速管测量飞机速度的原理是这样的，当飞机向前飞行时，气流便冲进空速管，在管子末端的
感应器会感受到气流的冲击力量，即动压。
飞机飞得越快，动压就越大。
如果将空气静止时的压力即静压和动压相比就可以知道冲进来的空气有多快，也就是飞机飞得有多快。
比较两种压力的工具是一个用上下两片很薄的金属片制成的表面带波纹的空心圆形盒子，称为膜盒。
这盒子是密封的，但有一根管子与空速管相连。
如果飞机速度快，动压便增大，膜盒内压力增加，膜盒会鼓起来。
用一个由小杠杆和齿轮等组成的装置可以将膜盒的变形测量出来并用指针显示，这就是最简单的飞机空速表。
现代的空速管除了正前方开孔外，还在管的四周开有很多小孔，并用另一根管子通到空速表内来测量静止大气压力，这一压力称静压。
空速表内膜盒的变形大小就是由膜盒外的静压与膜盒内动压的差别决定的。
5 其他用途
空速管测量出来的静压还可以用来作为高度表的计算参数。
如果膜盒完全密封，里面的压力始终保持相当于地面空气的压力。
这样当飞机飞到空中，高度增加，空速管测得的静压下降，膜盒便会鼓起来，测量膜盒的变形即可测得飞机高度。
这种高度表称为气压式高度表。
利用空速管测得的静压还可以制成"升降速度表"，即测量飞机高度变化快慢(爬升率) .。
表内也有一个膜盒，不过膜盒内的压力不是根据空速管测得的动压而是通过专门一根在出口处开有一小孔的管子测得的。
这根管子上的小孔大小是特别设计的，用来限制膜盒内气压变化的快慢。
如果飞机上升很快，膜盒内的气压受小孔的制约不能很快下降，而膜盒外的气压由于有直通空速管上的静压孔，可以很快达到相当于外面大气的压力，于是膜盒鼓起来。
测量膜盒的变形大小即可算出飞机上升的快慢。
飞机下降时，情况正相反。
膜盒外压力急速增加，而膜盒内的气压只能缓慢升高，于是膜盒下陷，带动指针，显示负爬升率，即下降速率。
飞机平飞后，膜盒内外气压逐渐相等，膜盒恢复正常形状，升降速度表指示为零。
空速管测量出来的速度并非是飞机真正相对于地面的速度，而只是相对于大气的速度，所以称为空速。
如果有风，飞机相对地面的速度(称地速)还应加上风速(顺风飞行)或减去风速(逆风飞行)。
另外空速管测速原理利用到动压，而动压和大气密度有关。
同样的相对气流速度，如果大气密度低，动压便小，空速表中的膜盒变形就小。
所以相同的空速，在高空指示值比在低空小。
这种空速一般称为"表速"。
现代的空速表上都有两根指针，一根比较细，一根比较宽。
宽的指针指示"表速"，而细的一根指示的是经过各种修正的相当于地面大气压力时的空速，称为 "实速"。
皮托管除了用来测量飞机速度，同时还兼具其他多种功能。
在科研、生产、教学、环境保护以及隧道、矿井通风、能源管理部门，常用皮托管测量通风管道、工业管道、炉窑烟道内的气流速度，经过换算来确定流量，也可测量管道内的水流速度。
用皮托管测速和确定流量，有可靠的理论根据，使用方便、准确，是一种经典的广泛的测量方法。
此外，它还可用来测量流体的压力。
6 全压动压静压
当空气沿风管内壁流动时，其压力可分为静压、动压和全压，单位是 mmHg 或 kg/m2 或 Pa，我国的法定单位是 Pa。
全压(Pq)：平行于风流，正对风流方向测得的压力为全压；全压可以通过传感器直接测得。
全压是静压和动压的代数和： Pq＝Pi 十 Pb 全压代表单位气体所具有的总能量。
若以大气压为计算的起点，它可以是正值，亦可以是负值。
动压(Pb) =0.5*空气密度*风速^2，指空气流动时产生的压力，只要风管内空气流动.
就具有一定的动压。
动压是单位体积气体所具有的动能，也是一种力，它的表现是使管内气体改变速度，动压只作用在气体的流动方向恒为正值。
静压(Pi) ：由于空气分子不规则运动而撞击于管壁上产生的压力称为静压。
计算时，以绝对真空为计算零点的静压称为绝对静压。
以大气压力为零点的静压称为相对静压。
空调中的空气静压均指相对静压。
静压高于大气压时为正值，低于大气压时为负值。
静压是单位体积气体所具有的势能，是一种力，它的表现将气体压缩、对管壁施压。
管道内气体的绝对静压，可以是正压，高于周围的大气压；也可以是负压，低于周围的大气压。
.。