皮托管測速實驗

畢托托管測速實驗一、實驗?zāi)康耐ㄟ^對風(fēng)洞中圓柱尾跡和來流速度剖面的測量，掌握用畢托管測量點流速的技能；了解畢托管的構(gòu)造和適用性,掌握利用數(shù)字式精密微壓計，對風(fēng)速進(jìn)行靜態(tài)快速測量；利用動量定理計算圓柱阻力。二、實驗原理及裝置①數(shù)字式微壓計②畢托管圖1電動壓力掃描閥畢托管又叫皮托管，是實驗室內(nèi)量測時均點流速常用的儀器。這種儀器是1730年由享利·畢托（HenriPitot）所首創(chuàng)。式中；——畢托管測點處的點流速：——畢托管的校正系數(shù)；P——畢托管全壓;P0——畢托管靜壓;三、實驗方法與步驟用兩根測壓管分別將畢托管的全壓輸出接口與靜壓輸出接口與微壓計的兩個壓力通道輸入端連接；安裝畢托管將畢托管的全壓測壓孔對準(zhǔn)待測測點，調(diào)整畢托管的方向，使得畢托管的全壓測壓孔正對風(fēng)洞來流方向，調(diào)整完畢固定好畢托管；3、點擊微壓計面板上的“on/off”，開啟微壓計，待微壓計穩(wěn)定，如果仍不能回零，可以按下“Zero”鍵進(jìn)行清零；4、開啟風(fēng)洞，如果此時微壓計上的壓力讀數(shù)為負(fù)值，則表明微壓計與畢托管之間的測壓管接反了，適時調(diào)整即可。5、開始測量，讀數(shù)穩(wěn)定后，可記錄讀數(shù)。數(shù)據(jù)處理與分析原始數(shù)據(jù)：頻率/Hz2.03.04.05.06.07.08.09.010.0風(fēng)速/m/s1.83.24.55.87.08.39.610.812.8壓力/pa2.06.112.120.229.741.054.870.086.9取標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：通過繪圖得到皮托管風(fēng)速與風(fēng)機(jī)頻率的曲線圖：由圖可見兩者呈線性關(guān)系五、思考題（1）利用速度剖面如何計算圓柱受到的阻力？答：在風(fēng)洞中，計算圓柱所受阻力時，由于空氣粘性很小，其對阻力的影響可忽略不計，則由空氣流動的連續(xù)性則設(shè)單位時間內(nèi)來流動量為，圓柱尾部動量為，則圓柱所受阻力為。（設(shè)圓柱直徑為d，高為h則有）（2）當(dāng)畢托管在圓柱尾跡的某些測點上，微壓計的讀數(shù)無法穩(wěn)定，為什么？答：在圓柱繞流中，風(fēng)洞中風(fēng)機(jī)在不同工作頻率引起風(fēng)速變化，進(jìn)而改變流場中雷諾數(shù)，當(dāng)雷諾數(shù)Re<4時，流體緊貼圓柱流動，不發(fā)生分離；當(dāng)Re介于4到45之間時，圓柱后有駐定渦,后面有很薄的尾跡.隨Re的增大,分離位置由后駐點附近前移,分離區(qū)增大，45<Re<180時出現(xiàn)周期性旋渦脫落,二維層流尾流。所以