皮托管测速实验

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。

《工程流体力学》皮托管测速实验
【实验目的】
学习并掌握用板孔式流量计测量流量。

【实验装置】
在流体力学综合实验台中，本实验涉及的部分有文丘里实验管、孔板流量计、上水阀、出水阀，水泵和计量水箱等，时间及温度可由显示面板直接读出。

【实验原理】
流体流过板孔时，板孔前后产生压力差，起差值随流量而变，而两者之间有确定的关系，因此可通过测量来测定流量。

对Ⅰ，Ⅱ两面列能量方程（水平放置，势能头相等）得：
ξρρh g
V g P g V g P ++=+222
22211 （1） 式中：g
V h 22
00ξξ=为流经薄壁小孔时的能量损失，0ξ为出流局部损失系数。

连续性方程 2211A V A V q V == (2) 联立（1）（2）式得：
)
1(202
1
222ξ+-
∆=
A A H g V
H
g A A A A V q v ∆+-
=
=2)
1(02
1
22222ξ
【实验步骤】
（1）打开水泵，调节进水阀门，全开出水阀门，使压差达到测压计可测量的最大高度。

（2）测读压差，同时用体积法测量流量。

（3）逐渐关小进水阀门，读出10个测压点的测压高度。

（4）实验过程中如测压管液面波动不稳，应取平均值。

（5）每次调节流量应缓慢，调节后应稳定一段时间后进行测读。

【实验数据记录】 1、记录有关常数
实验装置台号_______,局部损失系数0ξ=_________,A1=__________, A2=_______
2、实验数据
表8-1 孔板流量计压差记录表。

[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。

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. Prandtl)毕托管。

构造图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，必须首先将毕托管与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Δh。

如果所测点的流速较小，Δh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+ρgz+(1/2)*ρv^2=常量，式中p、ρ、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ρg z和动能(1/2)*ρv ^2，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。

对于气体，可忽略重力，方程简化为p+ (1/2)*ρv ^2＝常量(p0)，各项分别称为静压、动压和总压。

毕托管测速实验内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）（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（）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 （）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。

4、测记各有关常数和实验参数，填入实验表格。

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-=。

一、目的要求（5分）（1）掌握液柱式测压计（多管压力计）的工作原理；（2）掌握皮托管测量气流速度的技能。

二、实验仪器与试剂（5分）空气动力学实验台、多管压力计（提供的液体密度为800kg/m3）、伯努利方程验证模块三、实验原理（20分）1、多管测压计原理（自己总结）2、皮托管测速原理（自己总结）要有必要的文字说明和公式推导四、实验步骤（20分）1、将伯努利模块的静压孔和总压孔连接至多管测压计的两个液管上。

2、将压力计设置为垂直或者倾斜状态，将储液罐调节至中等高度。

3、启动风机并慢慢加大风机速度，同时观察压力计液位。

当压力计管的压力上下波动时，也上下调节储液罐的液位高度，这样液位就会保持在压力计范围之内。

当风扇运行在理想速度时，调节储液罐的位置，将大气基准值调节为一个方便的值。

将此大气基准值作为参考值记录下来。

4、保持风机速度不变，松开皮托管锁紧螺母并将皮托管沿风道小心滑动，同时观察连接的压力计管液位。

确保静压保持在压力计范围之内。

5、调节皮托管，使静压孔位于风道进风口位置（x=310mm），记录大气压液位高度h0，总压液位高度h总，静压液位高度h静。

按等量距离缩回皮托管，每次缩回都要记录x，h0，h总，h静，直到皮托管达到风道出口平面处。

6、实验数据处理，并画出风道速度分布图。

五、实验现象、结果记录及整理（30分）实验结果记录及整理：见表1风道速度分布图六、分析讨论与思考题解答（20分）1、根据所得实验结果，试计算风道中气体的体积流量。

2、试分析飞机测速原理。

表1：多管测压计倾斜角θ= °，多管测压计液体密度ρ液=800kg/m 3，空气密度ρ空气=1.29kg/m 3，频00()cos ()cos p g h h p g h h v ρθρθ=-=-=总液总液静静，，。

皮托管测流速公式皮托管是一种测量流体流速的仪器，而通过皮托管来测量流速所依据的公式，在物理学和流体力学中具有重要的地位。

咱先来说说皮托管的工作原理哈。

它主要是利用了流体流动时的压力差来计算流速的。

想象一下，当流体流过皮托管时，在管子的前端会感受到流体的总压，而在侧面的小孔处则能测量到静压。

这两者之间的差值，就和流速有着密切的关系。

我记得有一次在实验室里，我们一群学生正在学习使用皮托管测量流速。

当时大家都特别兴奋，因为这是一个新鲜又有趣的实验。

我小心翼翼地拿着皮托管，按照老师的指导，把它插入到流动的水槽中。

那水流的声音“哗哗”作响，就好像在催促我快点完成测量。

我眼睛紧紧盯着压力计上的数值，心里紧张又期待。

当最终得出流速数据的时候，那种成就感简直无法形容。

接下来，咱们重点讲讲皮托管测流速的公式。

这个公式通常表示为：$v = \sqrt{\frac{2(P_{total} - P_{static})}{\rho}}$ 。

这里的 $v$ 就是流速啦，$P_{total}$ 是总压，$P_{static}$ 是静压，而 $\rho$ 则是流体的密度。

这个公式看起来可能有点复杂，但咱们把它拆开了慢慢理解就不难啦。

比如说，总压和静压的差值越大，这就意味着流体的动能越大，所以流速也就会更快。

而流体的密度呢，如果是同样的压力差，密度大的流体流速就会相对小一些。

在实际应用中，皮托管测流速的公式可是发挥了大作用。

比如说在航空领域，飞机飞行时周围空气的流速测量就离不开它；在水利工程中，测量水流的速度对于大坝的设计和水资源的管理都至关重要；甚至在汽车工业里，研究汽车外形对空气阻力的影响时，也需要用到皮托管来测量气流的速度。

咱们再回到学习的角度哈。

对于同学们来说，理解这个公式不能仅仅停留在死记硬背上面。

要多去想想实际的例子，多做做实验，这样才能真正掌握其中的奥秘。

就像我在实验室里那次经历一样，亲手操作、亲眼观察，才能对知识有更深刻的理解和记忆。

实验三 皮托管流速、流量测量实验一、实验目的：1、学习皮托管测速技术，掌握皮托管的测量原理及其测量系统组成，提高学生的实验技能和动手能力。

2、了解皮托管的组成结构、安装方法和使用条件；3、掌握几种常用压力测量仪表（包括U 形管压力计、倾斜微压计、补偿微压计和数字微压计）的工作原理及使用方法；4、学习皮托管流量测量原理和特征速度点选取原则，掌握常用方法（包括等环面法、对数直线法和切比雪夫法）的特征速度点的位置；5、掌握皮托管测量数据的处理方法。

二、实验内容：1、熟悉L 型和S 型皮托管的组成结构、安装方法和使用条件；2、选用合适的仪表（包括测量、显示单元）组成皮托管测量系统；3、对管道中某截面上不同位置的被测介质流速进行测量，绘出管道内介质流速分布曲线；4、按照常用特征速度点选取原则（包括等环面法、对数直线法和切比雪夫法），测量在其特征速度点上的被测介质流速，计算介质流量。

三、实验原理 （1）流速测量皮托管是一种基于伯努利方程的流速测量装置，其测量原理参见附录I 。

（2）流量测量为了得到流量值，需要测量管道截面上的平均流速。

由于皮托管仅能测量特定点上的流速，所以要用皮托管测量流量可通过对多个特征速度点进行测量并进行相关的计算以得到管道的平均流速。

通常的做法是将管道截面分成面积相等的若干个部分，测量每一部分特征点上的流速作为该部分的平均流速，再乘以面积得到该部分的平均流量，最后把通过各个部分面积的流量累加起来就是通过整个管道的流量。

这种测量方法叫做速度面积法，是皮托管测量流量的一种基本方法。

如果将管道截面A 分成n 份，每份的截面积为A i ，每一份上的特征点流速为v i ，则流过整个管道的体积流量Q 为：i ni i A v n Q ⋅=∑=11 （1）四、实验过程与步骤1、选择实验皮托管，记录该皮托管的编号和校准系数，填入表1；2、按照所选用的特征速度点确定原则（等环面法、对数直线法和切比雪夫法三者选其一），对皮托管的竖直测量杆进行刻度；3、开启离心风机；4、调节调风阀门的开度，等待3分钟，使风机运转稳定；5、记录大气温度，填入表1；6、从标准流量计（旋涡流量计）中读取被测流量值，填入表1；7、插入皮托管，按照所选用的特征速度点确定原则，分别测量对应该方法在三个位置上的差压（即动压值），填入表1；8、调整调风阀门的开度，重复步骤4～7两次，再测量两个不同流量下的值，填入表1；9、测完三个不同流量下的数据后，实验结束。

毕托管测速实验一、目的和要求1．通过对管嘴淹没出流的点流速和点流速系数的测量，掌握用Pitot 管测量点流速的技能；2．了解Prandtl 型Pitot 管的构造和实用性，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、实验原理根据Bernoulli 方程，Pitot 管所测点的速度表达式为：h k h g c u ∆=∆=2 其中，u ——Pitot 管测点的流速；c ——Pitot 管的校正系数，取c=1.0（一般c=1±1‰）；g c k 2=；△h ——Pitot管的总水头与静压水头差。

又根据Bernoulli 方程，从孔口出流计算测点的速度表达式为：H g u ∆'=2ϕ其中，u ——测点的速度，由Pitot 管测定；△H ——管嘴的作用水头，由测压管1和2号管的水位差确定；ϕ'——测点流速系数，上两式相比可得：H h c ∆∆='ϕ （一般ϕ'=0.996±1‰）三、实验装置1．实验装置如图1所示图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；12上回水管2．装置使用说明a ．Pitot管7在导轨8上可以上下、左右移动，调整测点的位置；b．测压管9，其中1和2号管用以测量高、低水箱水位差，3和4号管用以测量Pitot 管的总水头和静水头；c.．水位调节阀用以改变测点流速的大小；四、实验步骤1．准备a．熟悉实验装置各部分名称和作用,分解Pitot管，搞清其构造和原理；b．用医塑管将高、低水箱的测压点分别与测压管9中的1和2号管相连通；c．将Pitot管对准管嘴，距离管嘴出口处约2～3cm（轴向偏差小于10度），上紧固定螺丝；d．记录有关常数；2．开启水泵顺时针打开调速器开关3，将供水流量调节到最大；3．排气待上、下游水箱溢流后，用吸气球（如医用洗耳球）放在测压管口部抽吸，排除Pitot管及各连通管中的气体。

比托管测速实验一、目的和要求1．观察粘性流体的层流和紊流两种流态及其相互转换； 2．测定临界Re 数，掌握圆管流态判别准则；3．学习古典流体力学中应用无量纲参数进行实验研究的方法，并了解其实用意义。

二、实验原理Reynolds 在1883年以前的实验中，发现圆管流动存在着两种状态——层流和紊流，并且发现层流和紊流相互转化的临界速度v ，v 与流体的粘性ν和圆管的直径d 有关，即),(d f v ν=上式的函数关系能用指数的乘积来表示，即 21αανd K v = dK 21ααν=-----为一无量纲系数上式量纲关系为[][][]21121ααL T L LT --=运用量纲齐次性原理，得1:12:121-=-=+αααT L联立求解得1,121-==αα那么得到 d K v ν= νvd K =大量的实验验证，不同的管道粘性流动，当流动状态发生改变时，K 值为一相同的常数，称之为Re 数：KQ d Q vdR e ===υπυ4 ； Q d K ,4υπ=为管道流量 取Re 数为流态转变的判据。

当流动为层流时，有色流体呈直线流动；当流动为紊流时，有色流体混于管中流体，据此，测定实验的临界Re 数。

三、实验装置1．实验装置如图3-1所示图3-1 自循环雷诺实验装置图1 循环供水器；2 实验台；3 可控硅无级调速器；4 恒压水箱；5 有色水水管；6 稳水孔板；7 溢流板；8 实验管道；9 实验流量调节阀2．装置使用说明a．供水流量由无级调速器3调控使恒压水箱4始终保持微溢流的程度，以提高进口前水体稳定度；恒压水箱4设有的多道稳水隔板，可使稳水时间缩短到3～5分钟；b．有色水经水管5注入实验管道8，有色水的流动显示管内流动状态；为防止自循环水污染，有色水采用自行消色的专用水；四、实验步骤1．测记本实验有关的常数；2．观察两种流态；a．打开开关3给水箱4充水；b．待水箱4溢流、水体稳定后，微微开启阀9，并注入有色水，使其在圆管中呈一直线流动，即为层流状态；c ．通过有色水质点的运动观察管内水流的层流状态，然后逐步开大调节阀9，通过有色水直线的变化观察由层流转变到紊流的水力特征，待管中出现完全紊流后，再逐步关小调节阀9，观察由紊流转变为层流的水力特征。

毕托管测量流速实验一.实验目的要求1. 了解毕托管的工作原理。

2. 验证毕托管流量计算公式；3. 通过对毕托管测量流速的实验，进一步掌握毕托管的特性和适用环境； 二.实验装置本实验的装置如图所示。

图3毕托管测量流速实验装置图A 、电动机B 、风门C 、风机D 、U 形管微压计E 、毕托管F 、工作台三.实验原理毕托管由总压探头和静压探头组成。

利用流体总压和静压之差来测量流速的。

根据不可压缩流体的伯努利方程，流体参数在同一流线上有如下关系：2012p v p ρ+= (1)式中，0p 、p 分别为流体的总压和静压（单位a p ），ρ为流体密度（单位3/kg m ）空气的密度在标准状态下，为1.29，v 为流体流速（单位/m s ）。

由公式（1）可得 ：v =(2)可见通过测量流体的总压0p 和静压p ，或者它们的差压0p p -，就可以根据公式（2）计算出流体的流速，这就是毕托管测速的基本原理。

为了修正总压和静压的测量误差，引入毕托管的校准系数ζ（生产厂家标定给出0.85），从而:v ζ=(3)当被测流体为气体时，且流动的马赫数（速度与声速之比）＞0.3时，应考虑压宿性效应，这时计算公式为：v ζ=(4)公式（4）中，ε为气体的压缩性修正系数，可由下表查取。

表 压缩性修正系数与Ma 的关系四.实验方法与步骤1，熟悉实验装置各部分名称.结构特征.作用性能，记录有关常数。

2，启动风机，整风门位置至全开。

3，观察U 形管微压计，记录差压0p p-，同时记录热球风速仪数据4，整风门位置，U 形管微压计差压数据每减少4毫米，重复步骤3直到风门全闭。

五.实验成果及要求1.记录有关数据。

六.实验分析与讨论比较热球风速仪测量的v 和用毕托管测量的差压0p p -计算的v 误差大小，分析原因。

流速量测（毕托管）实验一．目的要求⑴ 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。

⑵ 绘制各垂线上的流速分布图，点绘断面上的等流分布曲线，以加深对明槽水流流速分布的认识。

⑶ 根据实测的流速分布图，计算断面上的平均流速v 和流量Q 测 ，并与实验流量Q 实相比较。

二．仪器设备毕托管、比压计以及水槽三．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γρ+z 。

而A 管却正对流向，它所测得的是包括水流动能在内的全部机械能g v z 22++γρ，在测压牌上所反映的水面差：g v z g v z 22h 22=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=∆γργρ即测点的流速水头。

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h ∆=L ∆sin α，从而可以求得测点的流速表达式：αsin 22l g C h g C v ∆=∆=式中：C 为流速修正系数，对不同结构的毕托管，其值由率定得之。

本实验使用的毕托管，经率定C=1。

1.垂线流速分布图的画法，垂线平均流速的计算将所得的同一垂线各点流速，按选定的比例尺画在坐标纸上。

槽底的流速为零，水面的流速矢端为水面以下各点流速矢端向上顺延与水面相交的那一点。

由水深线及各点流速矢端所围成的矢量图，即垂线流速分布图。

显然，流速分布图的面积ω除以水深h ，就是垂线的平均流速v 。

垂线平均流速 hwv =式中： v 为垂线平均流速，cm/s ：ω为垂线流速分布图的面积，㎝2：h 为水深，㎝ 。

2.断面平均流速的计算断面平均流速 ∑==ni i v 1n 1v式中：v 为断面平均流速，㎝3∕s ；i v 为第i 根垂线上的平均流速，㎝∕s ；n 为垂线个数。

3.流量的计算实测的流量Q 测vA =式中：Q 测为实测流量，㎝3∕s ； v 为断面平均流速，㎝∕s ；A 为过水断面面积，㎝2。

（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。

（四）毕托管测速真验之阳早格格创做一、真验手段战央供1.通过对付管嘴淹出出流面流速及面流速系数的丈量，掌握用毕托管丈量面流速的技能；2.相识普朗特型毕托管的构制战适用性，并考验其量测粗度，进一步粗确保守流体力教量测仪器的现真效率.二、真验拆置本真验的拆置如图4.1所示.7.毕托管；8.尾火箱与导轨；9.测压管；10.测压计；11.滑动丈量尺（滑尺）；12.上回火管.证明：经淹出管嘴6，将下矮火箱火位好的位能变换成动能，并用毕托管测出其面流速值.测压计10的测压管1、2用以丈量矮火箱位子火头，测压管3、4用以丈量毕托管的齐压火头战静压火头，火位安排阀4用以改变测面的流速大小.图4.2 毕托管结构示企图三、真验本理图4.3 毕托管测速本理图k2=（4.1）cg式中：u——毕托管测面处的面流速；c——毕托管的矫正系数；∆——毕托管齐压火头与静火压头好.hH g u ∆'=2ϕ（4.2） 联解上二式可得H h c ∆∆='/ϕ（4.3）式中：u ——测面处流速，由毕托管测定；ϕ'——测面流速系数；H ∆——管嘴的效率火头.四、真验要领与步调1、准备)(a 认识真验拆置各部分称呼、效率本能，搞浑构制特性、真验本理.)(b 用医塑管将上、下游火箱的测面分别与测压计中的测管1、2贯串通.)(c 将毕托管对付准管嘴，距离管嘴出心处约2~3cm ，上紧牢固螺丝.2、开开火泵逆时针挨开调速器开闭3，将流量安排到最大.3、排气待上、下游溢流后，用吸气球（如医用洗耳球）搁正在测压管心部抽吸，排除毕托管及各连通管中的气体，用静火匣罩住毕托管，可查看测压计液里是可齐仄，液里不齐仄大概是气氛不排尽，必须沉新排气.4、测记各有闭常数战真验参数，挖进真验表格.5、改变流速支配安排阀4并相映安排调速器3，使溢流量适中，共可赢得三个分歧恒定火位与相映的分歧流速.改变流速后，按上述要领沉复丈量.6、完毕下述真验名目：（1）分别沿垂背战沿流背改变测面的位子，瞅察管嘴淹出射流的流速分散；（2）正在有压管讲丈量中，管讲曲径相对付毕托管的曲径正在6~10倍以内时，缺面正在2~5%以上，不宜使用.试将毕托管头部伸进到管嘴中，给予考证.7、真验中断时，按上述3的要领查看毕托管比压计是可齐仄.五、真验截止及央供真验拆置台号NO.矫正系数c=1.0, k=44.27 c真验记录表格cm)h cm)绘出管嘴淹出射流速度分散如图：有图可瞅出，成扔物线分散，截止准确.六、真验分解与计划1. 利用测压管丈量面压强时，为什么要排气？何如考验排洁与可？毕托管、测压管及其连通管惟有充谦被测液体，即谦脚连绝条件，才有大概测得真值，可则如果其中夹有气柱，便会使测压得真，进而制成缺面. 缺面值与气柱下度战其位子有闭.对付于非阻碍性气泡，虽不爆收缺面，但是若不排除，真验历程中很大概形成阻碍性气柱而效率量测粗度. 考验的要领是毕托管置于静火中，查看分别与毕托管齐压孔及静压孔贯串通的二根测压管液里是可齐仄.如果气体已排洁，不管何如抖动塑料连通管，二测管液里恒齐仄.2. 毕托管的压头好Δh战管嘴上下游火位好ΔH 之间的大小闭系何如？为什么？Δh大于ΔH，本真验正在管嘴淹出出流的轴心处测得历程中有能量益坏，但是甚微.3. 所测的流速系数ϕ′证明白什么？真验存留一定的缺面，但是缺面很小.4. 据激光测速仪检测，距孔心2-3 cm轴心处，其面流速系数ϕ′为0.996，试问本真验的毕托管粗度怎么样？怎么样决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，而毕托管测得的该面流速为208.6cm/s，粗度还止，则欲率定毕托管的建正系数，则可令C=0.996/1.023=0.97.-2m/ s，流速过小过多数不宜采与，为什么？另测速时央供探头对付正火流目标(轴背拆置偏偏好不大于10 度)，试证明其本果（矮流速可用倾斜压好计）.1）施测流速过大过小皆市引起较大的真测缺面，当流速大于2m/s 时，由于火流流经毕托管头部时会出现局部分散局里，进而使静压孔测得的压强偏偏矮而制成缺面. （2）共样，若毕托管拆置偏偏好角（流速u 是本质流速u 正在其轴背的分速）过大，亦会引起较大的缺面.6. 为什么正在光、声、电技能下度死少的即日，仍旧时常使用毕托管那一保守的流体测速仪器？毕托管测速本理是能量守恒定律，简单明白.而毕托管经少久应用，不竭矫正，已格外完备 .具备结构简朴，使用便当，丈量粗度下，宁静性佳等便宜.果而被广大应用于液、气流的丈量（其丈量气体的流速可达60m/s） . 光、声、电的测速技能及其相闭仪器，虽具备瞬时性，敏捷、粗度下以及自动化记录等诸多便宜，有些便宜毕托管是无法达到的.但是往往果其机构搀纯，使用拘束条件多及代价昂贵等果素，进而正在应用上受到节制.更加是传感器与电器正在旗号交支与搁大处理历程中，有可得真，大概者随使用时间的少短，环境温度的改变是可飘移等，易以曲瞅推断.以致稳当度易以掌控，果而所有光、电测速仪器，声、包罗激光测速仪皆不克不迭不必博门拆置定期率定（有时是利用毕托管做率定） . 不妨认为于今毕托管测速仍旧是最可疑，最经济稳当而烦琐的测速要领.。