皮托管的測量原理

皮托管，又名“空速管”，“風速管”，英文是Pitot tube。皮托管是測量氣流總壓和靜壓以確定氣流速度的一種管狀裝置，由法國H.皮托發明而得名。嚴格地說，皮托管僅測量氣流總壓，又名總壓管；同時測量總壓、靜壓的才稱風速管，但習慣上多把風速管稱作皮托管。

　　用實驗方法直接測量氣流的速度比較困難，但氣流的壓力則可以用測壓計方便地測出。因此，皮托管的測速原理就是：先用皮托管測量壓力，再應用伯努利定理算出氣流的速度。皮托管由一個圓頭的雙層套管組成，外套管直徑為D，在圓頭中心O處開一與內套管相連的總壓孔，聯接測壓計的一頭，孔的直徑為0.3～0.6D。在外套管側表面距O約3～8D的C處沿周向均勻地開一排與外管壁垂直的靜壓孔，聯接測壓計另一頭，將皮托管安放在欲測速度的定常氣流中，使管軸與氣流的方向一致，管子前緣對著來流。當氣流接近O點處，其流速逐漸減低，流至O點滯止為零。所以O點測出的是總壓PΦ。其次，由于管子很細,C點距O點充分遠，因此C點處的速度和壓力已經基本上恢復到同來流速度V∞和壓力P∞相等的數值,因而在C點測出的是靜壓。對于低速流動（流體可近似地認為是不可壓縮的）,由伯努利定理得確定流速的公式為：

　　根據測壓計測出的總壓和靜壓差PΦ-P∞，以及流體的密度ρ,可以按照式（1）求出氣流的速度。