用皮托管测量流量
皮托管只用测量流场中某一点的流速,而流体在管道中流动中,同一截面上各点的流速是不同的。为了得到流量值,应该测得管道截面上的平均流速。由于管道中各种阻力件及管道粗糙度对流动的影响,一般很难从理论上给出流速分布的函数和平均流速的位置,所以,用皮托管测量流量,一般是用实验的方法来研究。通常的做法是将管道截面分成面积相等的若干个部分,然后测量出每一部分的面积就是通过该面积的流量。把通过各部分面积的流量累加起来就是通过整个管道的流量。这种测量方法叫做速度面积法,是皮托管测量流量的一种基本方法。
如果将管道截面A分成n等分,每一个等分上的特征点流速为ui,则流过整个管道的体积流量为:
用皮托管测量的关键是如何确定特征点。目前比较常用的有等环面法、切比雪夫积分法和对数线性法。
等环面将半径为R的圆管分成n个面积相等的同心圆环(最中间的为圆)。在每一个圆环的等面积处设置测量点,即特征点位置。半径方向上n个测点的位置为r1、r2...rn,ri=
切比雪夫积分法是利用切比雪夫插值点TI求函数在区间-1到1的积分的一种近似算法。经过变换,可以求得管内半径方向的测点位置
对数线性法选择特征点的原则是把各环面的平均速度看作是该环面上各特征点处所测得的速度的算术平均值。而整个截面上的平均速度就等于各环面平均速度的算术平均值。表5-2为上述各特征点的测点位置(ri/R).