Трубка Пито-Прандтля
Рассмотрим трубку полного напора (трубку Пито), служащую для измерения местной скорости в потоке. Трубка представляет собой изогнутую под прямым углом трубку небольшого диаметра. устанавливаемую в потоке. устанавливаемую в потоке открытым нижним концом навстречу движению.
Пусть трубка установлена в открытом потоке (на свободной поверхности действует давление ра). Запишем уравнение Бернулли для элементарной струйки для сечений 1-1 и 2-2, учитывая, что геометрические высоты сечений равны 0:
Пренебрегаем потерями напора Dh1-2. ---------------------------------------------------------------------------------------------- Считаем движение параллельно струйным, значит, в живом сечении действует гидростатический закон изменения давления. Таким образом:
где h1 – заглубление трубки под уровень. Аналогично:
где h2 – высота подъема воды в трубке от точки заглубления. --------------------------------------------------------------------------------------------------- Тогда:
где h – высота подъема воды в трубке от свободной поверхности. Уравнение Бернулли принимает вид:
В действительности у трубки Пито существуют гидравлические потери. Они учитываются коэффициентом j, величина которого определяется экспериментально при тарировании трубки эталонным прибором:
Для измерения местной скорости движения жидкости в напорных трубопроводах применяется трубка Пито-Прандтля, которая представляет собой совмещение в один прибор трубки Пито и пьезометра. Разность уровней в обеих трубках дает значение скоростного напора и позволяет вычислить скорость по формуле (1).
|
.
,
,
,
.
. (1)
