毕托管测速原理
毕托管测速实验说明书
毕托管测速实验装置实验说明手册上海同广科教仪器有限公司2016年5月毕托管测速实验说明书一、实验原理和目的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； K ——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；c——测点流速系数；——管嘴的作用水头。
H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。
原理。
)(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。
水力学实验报告思考题答案(想你所要)
水力学实验报告实验一流体静力学实验实验二不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验实验三不可压缩流体恒定流动量定律实验实验四毕托管测速实验实验五雷诺实验实验六文丘里流量计实验实验七沿程水头损失实验实验八局部阻力实验实验一流体静力学实验实验原理在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程或(1.1)式中：z被测点在基准面的相对位置高度；p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同；p0水箱中液面的表面压强；γ液体容重；h被测点的液体深度。
另对装有水油（图1.2及图1.3）U型测管，应用等压面可得油的比重S0有下列关系：(1.2)据此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。
实验分析与讨论1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。
测压管水头线指测压管液面的连线。
实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。
<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。
2.当PB，相应容器的真空区域包括以下三部分：(1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。
(2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。
(3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。
这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。
3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ。
最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。
4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。
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。
风速测量原理
测量原理防堵风速风量测量装置是基于S形毕托管测量原理，当管内有气流流动时，迎风面受气流冲击，在此处气流的动能转换成压力能，因而迎面管内压力较高，其压力称为“全压”，背风侧由于不受气流冲压，其管内的压力为风管内的静压力，其压力称为“静压”，全压和静压之差称为差压，其大小与管内风速有关，风速越大，差压越大；风速小，差压也小，风速与差压的关系符合伯努利方程。
特点1、 S型防堵塞结构设计确保在管道介质浓度大于50%的工况下，测速装置长期运行不会出现堵塞现象。
2、压力损失极小，大大降低风机电耗，节能效果明显。
3、核心部件采用耐磨材质特殊制造，确保连续使用一个大修周期以上。
4、准确稳定的信号输出，良好的线性及复现性。
5、采用多点网格法测量大尺寸管道，等截面多点布置精确测量气体流速。
6、直管段要求很低。
在1.5D的直管段的工况下，仍可保证线性与精度。
7、差压信号大，与毕托管、阿牛巴等相比，可产生大于其2倍的差压。
主要技术参数1. 测量精度：1%、2%2. 测量装置制造材料：S316或Icr18Ni9Ti不锈钢3. 测量介质：干燥的气体或含粉尘气体4. 工作温度：-100 ～400℃5. 管道通径：50㎜≤D≤80006. 公称压力：PN≤16Mpa7. 参照标准：ISO 3966-197、JB/T5325-1991及GB/T2624-20068. 连接方式：插入式法兰连接，插入式螺纹连接、管道式法兰连接、管道式螺纹连接结构形式风速风量测量装置根据不同的使用场合、不同工况条件和安装方式分为多种结构。
防堵陈列式风量测量装置：基于毕托管的测量原理；测量精度高、良好的线性度与重要性；可以任意角度安装；很高的性价比，非常经济的运行成本；可以忽略不计的管道压力损失，有效降低风机能耗；管道内截面多点阵列分布，测量速度平均。
靠背测速管，笛形测速管：两种都是非标准型测速装置。
笛行管安装在管道内可一次性测量气流平均流速。
双笛形管是将全压测管和静压测管组装在一起，在全压管的迎流面开有一排全压测孔，在静压管背面开有一派静压测管。
以机械能衡算方程为基础的测定方法应用公式
(4) 安装
1) 必须垂直安装（只能测垂直管中流量）； 2) 必须保证转子位于管中心；
（转子上刻有斜槽） 3) 各种流量计在管路中的安装；
为便于检修，各种流量计均应有旁路。
(5) 使用 1) 用于清洁或腐蚀性流体测量； 2) 玻璃管不耐高温、高压，易碎； 3) 开启时，应缓慢调节流量阀。
(6) 转子流量计的优缺点 1) 优点 阻力损失小，测量范围宽， 流量计前后不需稳定管段。
若不考虑阻力损失，有：
p1 u12 p2 u22
2 2
或
u22
u 21
2(
p1
p2 )
2gR(0
)
考虑阻力损失，并以孔口流速u0代替缩脉处速度u2，则有：
u02 u12 C
2gR(0 )
又
S1u1 S0u0
u1
S0 S1
u0
孔口流速：u0 C0
2gR( )
式中：
C0
C
1
2) 缺点
不耐高压 (小于0.5 MPa)，
管道直径有限 (小于50mm)。
b
1.6.5 堰
(1) 结构 堰板---- 具有不同形状的缺口
H α
(2) 用途：用于测定明渠中流体的流量。 三角形堰
（3）流量 对长方形堰口：
qV 1.77(b 0.2H )H 1.5
式中：b — 堰顶宽度，m； H — 堰口高度，m
(4) 主要优缺点 优点：永久阻力损失小(实测压差Δp1-3的10%)； 缺点：造价较高，本身尺寸较长。
(5) 孔板流量计和文丘里流量计 1) 只能测平均流速，不能测速度分布； 2) 采用试差法求流量系数Cv 或 C0； 3) 可绘制校正曲线，直接查取压差-流量关系。
毕托管_精品文档
实验注意事项：本实验中主要是对旋风分离器的分离性能进行实验研究。
旋风分离器的入口流量由引风机闸板开度调节并由毕托管测量。
旋风分离器的总压降为入口静压和排气室中的静压之差。
实验入口流量控制在150～250 m3／h 。
分别对滑石粉、催化剂、和水3种不同物性物料的分离性能进行了对比．另外还对催化剂在入口浓度为0.5、1、2 g ／m 3下的分离性能进行了对比实验。
实验中每组取4个流量进行测量。
每个流量下测量2次。
总压降随着人口流量的增加是不断增大的．二者之间的关系为其中，为阻力系数。
阻力系数和人口流量的关系如：3.3.2 有关流量的计算圆管内流体运动的数学描述 （1）流体的力平衡左端面的力：211F r p π= 右端面的力：222F r p π=外表面的剪切力：2F rl πτ=圆柱体的重力：2g g F r l πρ=因流体在均匀直管内作等速运动，各外力之和必为零，即：12g sin 0F F F F α-+-= （2）剪应力分布将1F 、2F 、g F 、F 代入上式，并整理22212g sin 20r p r p r l rl πππραπτ-+-=1212(sin )22p gl p r r l lρατ-+-==p p此式表示圆管中沿管截面上的剪应力分布。
由以上推导可知，剪应力分布与流动截面的几何形状有关，与流体种类、层流或湍流无关，即对层流和湍流皆适用。
由此式可看出，12,,;0,0;,2r r r r R R lττττ-∝↑↑====p p ，其值最大。
（3）层流时的速度分布 层流时τ服从牛顿粘性定律d d ru rτμ=- r d ,,d ru r u r↑↓为负，为保证τ为正，加负号。
12r d d 2u r r lτμ-=-=p pr12121222r r 0d d d ()224u r R R r u u r r r r R r l l lμμμ---==-==-⎰⎰⎰p p p p p p 管中心r ＝0，122r max 4u u R l μ-==p p 所以 2r max 2(1)r u u R=-层流时圆管截面上的速度是抛物线分布（4）层流时的平均速度和动能校正系数224max 2r 0max max 2220(1)2d d 21242RR Ar u r r u A u r r R u u u AR R R ππππ-⎡⎤====-=⎢⎥⎣⎦⎰⎰ 类似可得α＝2（5）湍流时的速度分布层流d d ru rτμ=- 湍流 r d (')d urτμμ=-+'μ不是物性，其值与Re 及流体质点位置有关，故湍流时速度分布不能像层流一样通过流体柱受力分析从理论上导出，只能将试验结果用经验式表示：r max (1)n ru u R=-n 与Re 有关，在不同Re 范围内取不同的值：（见p36）455661410Re 1.110611.110Re 3.21071Re 3.21010n n n ⨯<<⨯=⨯<<⨯=>⨯=时，时，时， 不论n 取1/6或1/10，湍流的速度分布可作如下推想：近管中心部分剪应力不大而湍流粘度数值很大，由式（1-61）可知湍流核心处的速度梯度必定很小。
毕托管测流速流量要点
毕托管测流速流量实验指导书深圳大学土木工程学院2011.05毕托管测流速流量实验指导书一、实验目的1、了解毕托管测速的构造和测速原理，掌握用毕托管测量流速的方法。
2、测定管嘴淹没出流的测点流速和流速系数。
二、实验装置（见图1）经淹没管嘴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。
测压计的测压管用以测量高、低水箱位置水头，以及测量测点的总水头和测压管水头，水位调节阀用以改变测点的流速水头。
图 1三、实验原理1毕托管测试公式：(1)2g△hC =u式中：u —毕托管测点处的点流速 C —毕托管的校正系数h —毕托管总水头与测压管水头差 2管嘴出流测速公式：u=Φ2g△H(2)式中：u—测点处流速，由毕托管测定Ф—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、作用性能和毕托管的构造特征、实验原理；（B）用软胶管将上、下游水箱的测点分别与测压计中的测管相连通；（C）将毕托管对准管嘴，距离管嘴出口处约2～3㎝，上紧固定螺丝。
2、开启水泵：将流量调节到最大处。
3、排气：待上、下游溢流后用吸气球放在测压管口部抽吸，排除毕托管及连通管中的气体，待其中气体全部排除干净后，方可开始下步实验。
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，并，并相应调节水阀，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（要求边实验、边观察分析）：（1）分别沿垂向和纵向改变测点位置，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，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，检查毕托管及联通管中是否有气体。
若有，则需要重新开始实验。
五、实验报告及成果要求实验记录及计算（见参考表格）六、讨论题1、利用测压管测量点压强时，为什么要排气？怎样检验是否羊净？2、毕托管的动压头❒h和上、下游水位差❒H之间的大小关系怎样？为什么3、你所测出的流速系数Ф说明了什么？4、分别沿垂向和纵向改变测点的位置时，管嘴淹没射流的流速分布如何？实验次序上.下游水位差(cm)毕托管水头差(cm)测点流速u=k△h(cm/s)测点流速系数△h/△HC=Φh1h2△H h3h4△h1 2 3 4实验次序毕托管水头差 (cm)△hh4h3△hk测点流速=u垂向纵向11 22 33 4 4。
皮托管原理和使用方法
⽪托管原理和使⽤⽅法⽪托管原理和使⽤⽅法⽪托管: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。
⽪托管技术参数 :L 型⽪托管系数在 0.99~1.01 之间 , S 型系数在 0.81~0.86 之间; 测量空⽓流速⼩于 40m/s, 测量⽔流速不超过25m/s⽪托管原理：⽪托⽪托管管头部为半球形，后为⼀双层套管。
蒸汽流量计称⽪托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，⼜称空速管。
在科研、⽣产、教学、环境保护以及净化室、矿井通风、能源管理部门，常⽤⽪托管测量管道风速、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。
⽪托管结构：蒸汽流量计称标准⽪托管⽤两根不同内径管⼦同⼼套接⽽成，内管通直端尾接头是全压管，外管通侧接头是静压管， S 型⽪托管⽤⼆⽀同径管焊接⽽成，⾯对⽓流为全压端，背对⽓流为静压端，并在接头处标有系数号及静压接头标记号，使⽤时不能接错。
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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。