皮托管工作原理
要了解皮托管的测速原理，首先应了解皮托管的构成。目前使用的皮托管是一根双层结构的弯成直角的金属小管（如图
5-1a）
在皮托管的头部迎流方向开一个小孔A，称总压孔。在皮托管的头部下游某处又开有若干小孔B，称为静压空。皮托管所测得的流速是皮托管头部顶端所对的那一点流速。
当皮托管没有插入流场时，设某一点的流速为u，静压为p。为了测得改点流速，我们将皮托管顶端的小孔A对准此点，并使皮托管轴线与流向平行。这是由于插入了皮托管，A点的流速被滞此为零，压力由原来的静压p上升为滞此压力p0（也称总压）。p0不但包括了流体原来的静压力p而且还包含了有流体动能转化为静压力的部分。也即p0包含了流速u的信息。只要从p0中将原来的静压p减去，就可得到流速值u。
为了从理论上建立总压和静压之差与流速的关系，我们先假设流体流动为理想的不可压缩流体的定常流动。根据理想的不可压缩流体的伯努利方程，对于A点及下游B点可列出如下关系式：
这就是皮托管测量流速的理论公式。式中，ρ为被测流体的密度；（p0-p）为总压和静压之差，可用差压计来测量。
值得注意的是用皮托管测流速时，静压p并不是从A点测到的，而是从下游某处B点测到的。所以，如何保证B点的压力就是没插入皮托管时被测点的压力p，就成了设计皮托管的关键。
另外不管对皮托管进行如何精心的设计，总压孔和静压空位置的不一致，流体滞此过程中的能量损失等因素使得皮托管测到的流速u与差压（p0-p）的关系不能完全由式5-1所确定，而应进行修正。对于可压缩流体，还应考虑压缩性影响的修正。修正后的流速公式为：
式中，α为皮托管系数，是修正由于由于总压孔和静压孔的位置不一致及流体滞此过程中的能量损失等因素造成的差异，由实验标定得到。（1-ε）为压缩性影响系数，用于修正测量可压缩流体（气体）时流体压缩性带来的影响，可用式5-3计算；
如果用马赫数Ma表示，则（1-ε）可表示成：
从上式可以看出，Ma越大，压缩性的影响也越大。表5-1是空气（设k=1.4）的压缩性影响系数与马赫数Ma的关系。
