Трубка Пито-Прандтля

 

Рассмотрим трубку полного напора (трубку Пито), служащую для измерения местной скорости в потоке. Трубка представляет собой изогнутую под прямым углом трубку небольшого диаметра. устанавливаемую в потоке. устанавливаемую в потоке открытым нижним концом навстречу движению.

 

Пусть трубка установлена в открытом потоке (на свободной поверхности действует давление р_а). Запишем уравнение Бернулли для элементарной струйки для сечений 1-1 и 2-2, учитывая, что геометрические высоты сечений равны 0:

.

Пренебрегаем потерями напора Dh_1-2.

----------------------------------------------------------------------------------------------

Считаем движение параллельно струйным, значит, в живом сечении действует гидростатический закон изменения давления. Таким образом:

,

где h₁ – заглубление трубки под уровень.

Аналогично:

,

где h₂ – высота подъема воды в трубке от точки заглубления.

---------------------------------------------------------------------------------------------------

Тогда:

,

где h – высота подъема воды в трубке от свободной поверхности.

Уравнение Бернулли принимает вид:

.

В действительности у трубки Пито существуют гидравлические потери. Они учитываются коэффициентом j, величина которого определяется экспериментально при тарировании трубки эталонным прибором:

. (1)

Для измерения местной скорости движения жидкости в напорных трубопроводах применяется трубка Пито-Прандтля, которая представляет собой совмещение в один прибор трубки Пито и пьезометра. Разность уровней в обеих трубках дает значение скоростного напора и позволяет вычислить скорость по формуле (1).