皮托管的测量原理

皮托管，又名“空速管”，“风速管”，英文是Pitot tube。皮托管是测量气流总压和静压以确定气流速度的一种管状装置，由法国H.皮托发明而得名。严格地说，皮托管仅测量气流总压，又名总压管；同时测量总压、静压的才称风速管，但习惯上多把风速管称作皮托管。

　　用实验方法直接测量气流的速度比较困难，但气流的压力则可以用测压计方便地测出。因此，皮托管的测速原理就是：先用皮托管测量压力，再应用伯努利定理算出气流的速度。皮托管由一个圆头的双层套管组成，外套管直径为D，在圆头中心O处开一与内套管相连的总压孔，联接测压计的一头，孔的直径为0.3～0.6D。在外套管侧表面距O约3～8D的C处沿周向均匀地开一排与外管壁垂直的静压孔，联接测压计另一头，将皮托管安放在欲测速度的定常气流中，使管轴与气流的方向一致，管子前缘对着来流。当气流接近O点处，其流速逐渐减低，流至O点滞止为零。所以O点测出的是总压PΦ。其次，由于管子很细,C点距O点充分远，因此C点处的速度和压力已经基本上恢复到同来流速度V∞和压力P∞相等的数值,因而在C点测出的是静压。对于低速流动（流体可近似地认为是不可压缩的）,由伯努利定理得确定流速的公式为：

　　根据测压计测出的总压和静压差PΦ-P∞，以及流体的密度ρ,可以按照式（1）求出气流的速度。