一、目的和要求
1．通過對管嘴淹沒出流的點流速和點流速係數的測量，掌握用pitot管測量點流速的技能；
2．了解prandtl型pitot管的構造和實用性，並檢驗其量測精度，進一步明確傳統流體力學量測儀器的現實作用。
二、實驗原理
根據bernoulli方程，pitot管所測點的速度表示式為：
其中，u——pitot管測點的流速；
c——pitot管的校正係數，取c=1.0（一般c=1±1‰）；；
△h——pitot管的總水頭與靜壓水頭差。
又根據bernoulli方程，從孔口出流計算測點的速度表示式為：
其中，u——測點的速度，由pitot管測定
△h——管嘴的作用水頭，由測壓管1和2號管的水位差確定；
——測點流速係數，上兩式相比可得：
（一般=0.996±1‰）
三、實驗裝置
1．實驗裝置如圖1所示
圖1 畢託管實驗裝置圖
1 自迴圈供水器；2實驗台；3可控矽無級調速器；4水位調節閥；5恆壓水箱；6管嘴；7畢託管；8尾水箱與導軌；9測壓管；10測壓計；11滑動測量尺；12上回水管
2．裝置使用說明
a ．pitot管7在導軌8上可以上下、左右移動，調整測點的位置；
b．測壓管9，其中1和2號管用以測量高、低水箱水位差，3和4號管用以測量pitot管的總水頭和靜水頭；
c.．水位調節閥用以改變測點流速的大小；
四、實驗步驟
1．準備
a．熟悉實驗裝置各部分名稱和作用,分解pitot管，搞清其構造和原理；
b．用醫塑管將高、低水箱的測壓點分別與測壓管9中的1和2號管相連通；
c．將pitot管對準管嘴，距離管嘴出口處約2～3cm（軸向偏差小於10度），上緊固定螺絲；
d．記錄有關常數；
2．開啟水幫浦順時針開啟調速器開關3，將供水流量調節到最大；
3．排氣待上、下游水箱溢流後，用吸氣球（如醫用洗耳球）放在測壓管口部抽吸，排除pitot管及各連通管中的氣體。用靜水匣罩住pitot管，使之處於靜水中，檢查測壓管3和4號的液面是否平齊，如不齊，必須重新排氣；如果測壓管的1和2號的液面分別與上下游水箱液面不齊，同樣必須重新排氣。
4．記錄待測壓管液面靜止後，移動滑尺11，測量並記錄各測壓管液面的高度，填入表1；
5．改變流量開啟和關閉調節閥4，並相應調節調速器3，使水箱溢流量適中，重複步驟4；（在此，共可獲得三個不同的流量）；
6．觀察實驗：
a．流量不變，分別沿垂向和縱向移動pitot管，改變測點位置，觀察管嘴淹沒射流的速度分布；
b．在有壓管道的流速測量中，當管道直徑與pitot管直徑之比小於6～10時，誤差大於2～5%，不宜使用。試將pitot管頭部伸入到管嘴中，予以驗證；
7．實驗結束時，按步驟3的方法檢查pitot管比壓計的液面是否平齊。
五、實驗結果與計算
實驗台號
c=1.0
k=44.27 cm0.5/s
表5-1 實驗記錄**
六、實驗分析與討論
1．利用測壓管測量點的壓強時，為什麼要排氣?怎樣檢驗排淨與否?
2．pitot管的動壓頭△h和上下游水位差△h之間的大小關係怎樣?為什麼?
3．對於實際的粘性流體，流速係數 <1，說明了什麼?
4．如果用雷射測速儀檢測出距孔口2～3cm處的流速，可得本實驗的點流速係數為0.996。據此，如何確定pitot管的修正係數c?且以最大流量為例，計算本實驗pitot管的精度?
七、參考資料：
1. 《流體力學實驗》王英謝曉晴李海英主編中南大學出版社
2. 《流體力學實驗計數》陳克誠浙江大學出版社
3. 《實驗流體力學》朱仁慶楊松林楊大明編著國防工業出版社
4. 《應用流體力學實驗》毛根海高等教育出版社
5. 《奇妙的運動流體力學科學》毛根海浙江大學出版社
有關pitot管的介紹
pitot管測速原理是能量守衡定律，其測速範圍為0.02～2m/s。pitot管經長期應用，不斷改進，已十分完善。
具有結構簡單，使用方便，測量精度高，穩定性好等優點。因而被廣泛應用於液、氣流的測量（其測量氣體的流速可達60m/s）。
光、聲、電的測速技術及相關儀器，雖具有瞬時性，靈敏精度高以及自動化記錄等優點，有些優點pitot管是無法達到的，但是往往因其機構複雜，使用約束條件多及**昂貴等因素，從而在應用上受到限制。尤其是感測器與電器在訊號接收與放大處理過程中，有否失真，或者隨使用時間的長短，環境溫度的改變是否漂移等，難以直觀判斷。致使可靠度難以把握，因而所有光、聲、電的測速儀，包括雷射測速儀都不得不用專門裝置定期率定（有時是用pitot管率定）。
可以認為至今pitot管測速仍然是最可信，最經濟可靠而簡便的測速方法。
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