трубки измерительные

ТРУБКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ в г и д р о а э р о м е х а н ик е- устройства для измерения величины и направления скорости, а также расхода жидкости или газа, основанные на определении давления в потоке. Применяются для измерения скоростей течения водных и воздушных потоков, а также относит. скоростей движения судов и самолётов.

Широко распространена комбинированная т р у б к а П и т о - П р а н д т л я, представляющая собой цилиндрич. трубку с полусферич. носиком (рис. 1), ось к-рой устанавливается вдоль потока. Через центр, отверстие на полусфере (критич. точка) измеряется полное давление р₀, к-рое реализуется при изоэнтропич. торможении потока до нулевой скорости. Другое отверстие (или ряд отверстий) I располагается на боковой поверхности трубки и служит для измерения статич. давления р. Геом. форма Т. и., форма отверстий и расстояние от них до носика трубки выбираются так, чтобы давление в боковых отверстиях по возможности мало отличалось от статич. давления в исследуемой точке потока. Небольшое несоответствие давлений учитывается поправочным коэф. x к-рый определяют калибровкой. Зная р и р₀, вычисляют скорость потока u на основании Бернулли уравнения. Для несжимаемой жидкости плотность r может быть найдена по Клапейрона уравнению или др. способом. При скоростях воздуха выше 50-60 м/с необходимо учитывать сжимаемость воздуха.

Рис. 1. Схема трубки Пито - Прандтля.

Трубка Пито - Прандтля применяется также для определения u и Маха числа М в сверхзвуковом потоке. В этом случае перед трубкой образуется ударная волна и измеряемое в центр. отверстии давление практически равно давлению торможения за прямой ударной волной. При известном из др. измерений давлении изоэнтропич. торможения р₀ по величине отношения можно определить М в потоке перед трубкой. Измеряемые трубкой значения р₀ или (соответственно при дозвуковой или сверхзвуковой скорости) почти не зависят от угла между вектором местной скорости и осью трубки, пока этот угол не превышает 15-20°, но значения статич. давления р сильно зависят от этого угла даже при небольшой его величине.

При малых скоростях потока (u<6 м/с) или при больших разрежениях, когда Рейнольдса число Re<300, наблюдается значит. возрастание коэф. x. Трубкой Пито - Прандтля можно пользоваться и при очень малых Re, включая и свободномолекулярное течение (см. Динамика разреженных газов)(при M/Re>1), однако её практич. применение для этих течений наталкивается на ряд трудностей, связанных с калибровкой и измерением весьма малых абс. давлений.