比托管的標(biāo)定流體力學(xué)實驗報告

1、流體實驗報告一、 實驗名稱： 比托管的標(biāo)定二、 實驗?zāi)康暮鸵螅阂笥盟o實驗儀器和設(shè)備，設(shè)計一套標(biāo)定比托管的實驗裝置和實驗方案，畫出實驗裝置圖并連接實驗裝置。通過本實驗，達(dá)到以下目的：1、了解比托管的測速原理和標(biāo)定方法；2、學(xué)會求出比托管基本系數(shù)的方法。三、 實驗所需儀器和設(shè)備：1、低速回流風(fēng)洞2、NPL標(biāo)準(zhǔn)比托管， 待標(biāo)定比托管3、鐘罩式精密微壓計4、計算器或計算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)四、實驗原理： 1、利用比托管測速的原理 （一） 流體力學(xué)中關(guān)于重力作用下不可壓縮的理想流體的定常流動的伯努利方程：g z+ p+12v=C或 z+pg+v2g = C 對于流體中一條流線上任意兩點1（p1、V1、z

2、1）、2 （p2、V2、z2 ）運用伯努利方程有： （1）（二）畢托管的構(gòu)造：（畢托管的頭部通常為半球形或半橢球形，直徑應(yīng)選d0.035D，（D為被測流體管道的內(nèi)徑），總壓孔開在頭部的頂端，孔徑為0.3d，靜壓孔開在距頂端35d處，距支柄810d的地方，一般為48個均勻分布的=0.1mm小孔）（三）畢托管測速原理：畢托管如圖放置在低速回流風(fēng)洞中（風(fēng)速為 U）取一條經(jīng)過畢托管總壓孔1和靜壓孔2的流線，根據(jù)式（1）在這種情況下：z1= z2 V1 =0 V2=U 上式可化為：=則風(fēng)速的計算公式為： （2）因此只要將流場的總壓（）與靜壓（）分別由兩個細(xì)管引出，再用軟膠皮管連到微壓計上，既可測出動壓，

3、從而可計算出流速。若要測量流場中某一點的速度，需將畢托管的頂端置于該點并使總壓孔正對來流，通過微壓計或差壓傳感器就能得到該點動壓，在來流是空氣的情況下，U2= =P =h（是空氣的密度， 是微壓計中工作液體的重度，h是微壓計的讀數(shù)）但由于粘性及畢托管加工等原因，不是正好滿足上式，需進(jìn)行修正。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)： CU2= =P =h C畢托管系數(shù) （3）2、畢托管的標(biāo)定畢托管的標(biāo)定就是通過實驗確定待標(biāo)定畢托管C的數(shù)值。實驗的要求：a) 風(fēng)洞試驗段氣流均勻，湍流度小于0.3%；b) 畢托管的堵塞面積小于試驗段截面積的1/200；c) 畢托管插入深度h2nd (n=8,d為畢托管直徑)；d) 安裝偏斜角

4、小于2；e) 以d為特征的雷諾數(shù)必須大于250；f) 最大風(fēng)速不能超過2000d （是空氣動力粘度，d為靜壓孔直徑）。滿足以上條件，C的值取決于畢托管的結(jié)構(gòu)，本實驗所用畢托管的C=0.998實驗裝置如下圖：畢托管進(jìn)行標(biāo)定時，將待標(biāo)定的畢托管與NPL標(biāo)準(zhǔn)安裝在風(fēng)動試驗段的適當(dāng)位置上（總的原則是讓兩支管處于同一均勻氣流區(qū)）因為是均勻流，則有 上式可化簡為： (4)根據(jù)上式在10個不同風(fēng)速下測量取其平均值。五、 實驗步驟： （a） 作好實驗準(zhǔn)備工作，如準(zhǔn)確地安裝畢托管、微壓計調(diào)成水平或差壓傳感器調(diào)零，打開電壓表。（b）合上電源，啟動電頻，開動風(fēng)洞，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后分別讀出兩臺微壓計的值，輸入計算器進(jìn)行計

5、算，或采用計算機(jī)采集畢托管動壓，一共取10組數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。（c）風(fēng)洞停止運轉(zhuǎn)，操作計算器或用計算機(jī)算出最后結(jié)果。（d）依據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析、判定是否需要重復(fù)實驗或移動畢托管的位置進(jìn)行實驗。（e）結(jié)束實驗，整理好各種儀器設(shè)備。（f）編寫實驗報告。六、數(shù)據(jù)處理：序號項目12345678910平均值（mm）29242218171312.5874.915.54（mm）211916.5141412986312.25調(diào)速電壓（V）10510095908580757065550.720.790.750.780.820.920.721.00.850.610.79注：為微壓計傾角，其正弦值均為0.4 。溫度T:23C大氣壓P=767mmHg微壓計型號：YYT-200B七、思考 影響比托管系數(shù)的因素有