Трубка Пито. Принцип работы

Технические характеристики

Таблица 1. Метрологические и технические характеристики трубок дифференциальных модификаций «Пито-Прандтля» и «Пито прямая»_

ХарактеристикиТрубка дифференциальная модификации «Пито-Прандтля»Трубка дифференциальная модификации «Пито прямая»
Диапазон скорости измеряемого потока, м/сОт 1,0 до 60,0От 5,0 до 30,0
Средний коэффициент преобразования динамического (скоростного) давления трубки Кт во всем диапазоне скоростей0,95…1,050,35.0,55
Пределы допускаемой погрешности определения среднего коэффициента преобразования напорной трубки по давлению для всего диапазона скоростей – 5, %±2,0 (от 1,0 до 25,0 м/с) ±3,0 (свыше 25,0 м/с)±5,0
Температура эксплуатации, °С:

–    диапазон температур с нормированной погрешностью

–    предельный диапазон температур

От -40 до +40 От -40 до +600
Масса, кг, не более0,03.1,500,18.0,60

Таблица 2. Габаритные размеры трубок дифференциальных модификаций «Пито-Прандтля» и «Пито прямая»

Трубка дифференциальная модификации «Пито-Прандтля»
ТипДлина, ммНаружный диаметр, мм
0635 22453004
0635 21453507
0635 20455007
0635 234510007
0635 88885

О

О

5

о

о

о

7
Трубка дифференциальная модификации «Пито прямая»
ТипДлина, ммНаружный диаметр, мм
0635 20413508
0635 20403608
0635 21405008
0635 21427508
0635 224010008
0635 20503008

Эжекция

Эжекцией называют процесс смешения двух сред, при этом одна из сред находится под давлением и увлекает с собой другую. Для того, чтобы использовать трубку вентури в эжекторе, в центральную часть вставляют узкий раструб, через который подается поток от вентилятора. Зачем это нужно? Так получается передвигать загрязненную воздушную среду без соприкосновения рабочего вещества с лопастями вентилятора.

В результате перемещения воздуха, создается разность давлений. Воздух перемещается. Зачем такие сложности? Во время работы вентилятора так или иначе соприкасаются между собой металлические части устройства. Это служит причиной появления искры. В случае удаления лековоспламеняемых веществ системами вентиляции, одна искра может стать причиной катастрофы.

Схема Эжектора с трубкой Вентури

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме трубки Пито .
  • Трехмерная анимация принципа измерения расхода при перепаде давления с помощью трубки Пито
  • Как технологии XVIII века могут повредить авиалайнер (wired.com)
vтеЛетные инструменты
Пито-статический
  • Высотомер
  • Индикатор воздушной скорости
  • Махметр
  • Вариометр
Гироскопический
  • Индикатор отношения
  • Индикатор направления
  • Индикатор горизонтального положения
  • Индикатор поворота и скольжения
  • Координатор поворота
  • Указатель поворота
Навигационный
  • Индикатор отклонения от курса
  • Индикатор горизонтального положения
  • Инерциальная навигационная система
  • Магнитный компас
  • Спутниковая навигация
  • СИГИ
похожие темы
  • Инерциальный эталонный блок данных о воздухе
  • ECAM
  • EFIS
  • Стеклянная кабина
  • Интегрированная резервная система инструментов
  • Основной индикатор полета
  • V скорости
  • Строка рыскания

Трубки с чашей округлой формы

Apple

Относится к классическим формам курительных трубок: округлая чашка, ровный прямой чубук и такого же размера мундштук. Высота чашки равна длине чубука и мундштука.

Bent Apple

Изогнутый (bent) мундштук и чубук значительно улучшает расположение трубки в руке, чем предыдущий вариант «Apple».

Prince

Изящная трубка с округлой чашей, короткий чубук плавно переходит в изогнутый утончённый мундштук. Трубка, достойная лиц королевской крови и названа с честь принца Уэльского.

Author

Мундштук изогнут, чаша слегка приплющена, а чубук утолщён – трубка напоминает хорошо сложенного мускулистого атлета.

Ball

Изящно утончённый мундштук и чубук оригинально смотрится с округлой чашечкой для табака в форме мячика.

Diplomat

Трубка несколько крупнее, чем Prince, с округлой и слегка уплощённой чашей. Немного изогнутый мундштук заканчивается удобным загубником.

Egg

Большой объём чашки, напоминающей по форме яйцо, значительно увеличивает время тления табака и курения. Чисто английский завтрак – яйцо с беконом и курительная трубка в форме «egg» с тонким изящным мундштуком.

Hawkbill/Donkeynut

Короткий, причудливо изогнутый мундштук, органично сочетается с шарообразной чашкой. Подобная конструкция удобно лежит в руке и красиво смотрится.

Что это такое?

Щечные трубки – это замочки для фиксации. Они крепятся на молярах (реже для фиксации используются зубы мудрости) и соединяют дугу и тонкую вестибулярную металлическую дугу. Они нужны для фиксации конструкции брекетов и направленного воздействия на каждый зуб по отдельности.

Щечные трубки – главная часть системы. Они состоят из:

  • одной (или 2-3) трубок, которые отделены друг от друга. Через них проходят дуги;
  • основание (с его помощью трубка крепится к зубному кольцу);
  • лигатуры и крючки с эластическими фиксаторами.

Все детали производятся из сплава металлов, не поддающих коррозии, или из титана. Система вынуждена быть прочной, поскольку ей придется выдерживать огромные нагрузки.

Важно: каждая из представленных на рынке моделей конструкции имеет разницу в размерах и изготавливается под определенный зуб. Модель в первую очередь определяется количеством трубок:

Модель в первую очередь определяется количеством трубок:

  • одиночные (1 паз и 1 дуга);
  • двойные (2 паза или бампера и 2 дуги);
  • тройные (3 паза, рассчитанные на 2 дуги и бампер).

Если снять крышку и открыть паз, то система может превратиться в обыкновенные брекеты.

Достоинства и недостатки аппарата Пито

К преимуществам трубки Пито относятся:

  • простота в изготовлении;
  • конструктивная прочность. Трубка Пито изготавливается из твердых материалов: никелированной латуни или нержавеющей стали;
  • хорошо подходят к измерению высоких скоростей жидкостей или газов (воздуха) даже при высоких температурах до 800 градусов по Цельсию;
  • имеют несколько модификаций: стационарных (непосредственно установленных на трубопровод, газоход в месте измерений) и переносных, вставляемых через специальные штуцера – для измерений расхода и давления газа (воздуха).

К недостаткам можно отнести:

очень высокая восприимчивость к засорениям трубок твердыми и грубодисперсными примесями и частицами, присутствующими в жидкости или газе; возможность использования ограничена в тех местах, где очень важно не создавать большого гидравлического или аэродинамического сопротивления движущемуся навстречу потоку жидкости или газа; качество и точность показаний измеренной величины напрямую зависит от температуры жидкости (газа) и ориентации трубки в пространстве трубы. Широкое применение прибор трубка Пито нашел в различных отраслях промышленности, к примеру – в авиационном строении применяется в качестве приемников потоков воздуха для определения скорости полета и его высоты. Широкое применение прибор трубка Пито нашел в различных отраслях промышленности, к примеру – в авиационном строении применяется в качестве приемников потоков воздуха для определения скорости полета и его высоты

Широкое применение прибор трубка Пито нашел в различных отраслях промышленности, к примеру – в авиационном строении применяется в качестве приемников потоков воздуха для определения скорости полета и его высоты.

Аспирация

Аспирацией называют процесс отчистки воздуха от пыли перед выбросом в атмосферу. Удаление неочищенного воздуха ведет к серьезному ухудшению экологической обстановки, увеличивает вероятность пожара, создает смог. Поэтому перед выбросом воздуха его стараются максимально отчистить от загрязнений, в том числе и от твердых частиц, то есть пыли.

Трубка вентури в этом плане хороша возможностью тонкой отчистки от огромного числа подвидов пыли. Пыль в вентиляции разделяется на виды. И крайне цениться оборудование, которое может убирать большой перечень загрязнений, например: неорганическую пыль, органическую от муки, табака и так далее. К тому же, редко какое устройство способно отчистить воздух от мелких фракций.

Все эти преимущества характерны для трубки вентури. Однако, существует огромный недостаток, из-за которого куда чаще применяются другие устройства: циклоны. В силу своего устройства трубка Вентури способна без недостатков для основной системы замедлить, а потом снова ускорить поток воздуха.

В середине устройства при этом на мгновение происходить зависание твердых частиц, которые парят под действием силы инерции. После несколько мгновений частицы будут падать, пока поток воздуха вновь их не подхватит.

Во время зависания пыль легко поддается отделению от основного потока воздуха. Но устройство трубки вентури позволяет сделать это только с помощью противоположно направленного потока воды. В верхней части трубки устанавливают форсунки, распыляющие жидкость. Любое использование воды в системах аспирации связано с достаточно большими расходами: на насосы, на дополнительное оборудование и саму воду. Поэтому трубку Вентури как часть системы отчистки используют крайне редко.

Схема применения трубки Вентури в системах аспирации

Как измеряется давление потока?

В конструкциях трубки Пито (с двойными стенками) ударное давление направлено вперёд, в поток. В обычных конструкциях ось движения рабочей среды совмещается с осью внешней трубки. Оба сигнала давления направляются по трубопроводу на индикатор или преобразователь.

Для промышленных применений статическое давление  может быть измерено тремя способами:

  1. Через отводы в стенке трубы.
  2. Статическими зондами Пито, вставленными в технологический поток.
  3. При помощи небольших отверстий, расположенных либо на самой трубке Пито, либо на отдельном аэродинамическом элементе.

Точность функционирования расходомеров данной конструкции зависит от формы аэродинамических тел, окружённых постоянным потоком рабочей среды, а также от характеристик её вязкости, скорости и сжимаемости. Ключом к повышению точности показаний является минимизация кинетической составляющей при измерении давления.

Специально разработанные датчики Пито пригодны и для работ в пульсирующих потоках. Для этого используется зонд Пито, заполненный силиконовым маслом, который служит для передачи давления процесса. В высокочастотных пульсирующих применениях масло служит также средством демпфирования пульсаций и усреднения давления.

Напорная трубка Пито

Напорная трубка Пито (пневмометрическая трубка полного напора, дифференциальная трубка) предназначена для измерений объемного расхода жидкости и газа в одной точке поперечного сечения цилиндрических труб диаметром не менее 300 мм в случаях, когда стенки трубы газохода не подвержены интенсивной коррозии или отложению на них веществ, выделяющихся из измеряемой среды по ГОСТ 8.361-79.

Пневмометрическая напорная трубка Пито применяется при определении скорости и объемного расхода в газоходах и вентиляционных системах в комплекте с дифференциальными цифровыми манометрами типа ДМЦ-01А, ДМЦ-01О, ДМЦ-01М или др.

Пневмометрическая напорная трубка Пито с термопарой предназначена только для работы в комплекте с дифференциальными манометрами ДМЦ-01М, имеющими канал автоматического ввода температуры. При измерениях скорости и объемного расхода газопылевых потоков такими комплектами отпадает необходимость измерения температуры потока дополнительным термометром и ввода значения в память ДМЦ-01М вручную (см. подробно о работе дифференциальной трубки Пито с термопарой).

Исполнения и модификации напорной трубки Пито

Выпускаются две конструкционные модификации пневмометрических напорных трубок Пито:

— трубка Пито с изогнутым носиком, воспринимает полное давление отверстием в торце изогнутой трубки, статическое давление — отверстиями в стенке внешней трубки; — трубка Пито цилиндрическая (с прямым носиком), полное давление воспринимает через отверстие в стенке внешней трубки, а статическое — отверстием в торце прямой трубки.

Также существуют два исполнения напорных трубок Пито: В (вентиляционное) и П (промышленное), отличающиеся диапазонами измерений скорости воздушного потока (см. ниже таблицу с техническими характеристиками).

Номер по Госреестру 21099-06. Пневмометрические трубки Пито поставляются с первичной поверкой производителя. Межповерочный интервал — 1 год. Гарантийный срок эксплуатации — 3 года со дня продажи.

Стоимость напорной (пневмометрической) трубки Пито зависит от длины трубки и ее исполнения, а также от других ценообразующих факторов (см. форму заказа напорной трубки Пито, как выбрать, заказать, купить). Цена напорной трубки Пито с поверкой* — от 6140 руб. (см. полную таблицу цен). (цена на трубку Пито указана c учетом первичной поверки производителя, без учета НДС=20%, учета скидок, акций и специальных предложений — конкретные условия и цены, а также наличие на складе пневмометрических трубок Пито уточняйте у менеджеров).

*- первичная поверка производителя.

Теоретические основы трубки Прандтля Пито

Основной принцип действия зонда Прандтля (трубки Пито) на манометре с U-образной трубкой

Уравнение Бернулли на зонде Прандтля (трубка Пито) для измерения скорости потока V

Трубка Пито работает в соответствии с основами гидродинамики и является классическим примером практического применения уравнений Бернулли . Он состоит из трубы, которая выровнена параллельно потоку таким образом, чтобы поток попадал в отверстие трубы спереди. Задняя часть трубки жестко соединена с устройством измерения давления .

Скорость потока жидкости или газа измеряется через трубку Пито в зависимости от динамического давления . Это основано на следующих соображениях (показано здесь на U-образном манометре ):
Типы давления

Общее давление является давление , которое действует на движущееся тело средой, жидкости или газа вокруг него, в направлении движения среды. Это полное давление измеряется трубкой Пито, когда
  1. обтекающая среда останавливается (пример: измерение расхода жидкостей) или
  2. неподвижная среда доводится до точной скорости объекта движущимся объектом. (Пример: трубка Пито на самолете).
Не имеет значения, перемещается ли трубка Пито или среда во время измерения. Оба результата дают представление об относительном потоке вокруг трубки Пито, и важна только относительная скорость. Общее давление, измеренное трубкой Пито, можно далее разделить на динамическое давление и статическое давление в текущей среде.
Обратное давление (также динамическое давление ) является давлением , которое текучая среда оказывает на его скорость и его масса (плотность). Он характеризует долю кинетической энергии текучей среды. Чем быстрее поток и чем больше масса (плотность) потока, тем больше динамическое давление.
Статическое давление представляет собой часть потенциальной энергии в общей энергии среды. Это соответствует давлению воздуха все еще окружающего воздуха , в котором трубка Пито расположена. В неподвижной среде статическое давление равно общему давлению, так как динамическое давление становится равным 0.

Сумма динамического давления и статического давления всегда регистрируется в трубке Пито . Общее давление измеряется трубкой Пито. В связи с измерением статического давления и датчиком перепада давления скорость потока среды может быть рассчитана в соответствии с законом Бернулли, если ее плотность известна.

Применение

Трубки Пито могут быть использованы в трубах и воздуховодах любого сечения – круглого, квадратного, прямоугольного. Ввиду своей простоты и надёжности такие расходомеры применяются даже в турбинных установках гоночных автомобилей и скоростных истребителей. В промышленных применениях трубки Пито используются для измерения потока жидкости в водосливах и открытых каналах.

Хотя точность и дальность действия относительно низки, трубки Пито недороги и подходят для различных условий окружающей среды, включая экстремально высокие температуры и широкий диапазон давлений.

Монтаж этих устройств заключается в следующем:

  1. Трубку Пито пропускают через отверстие в канале.
  2. Закрепляют её при помощи фланца или сальника.
  3. Устанавливают внешний индикатор, который показывает относительное отклонение между осями трубы/канала и приёмной трубки.
  4. При возможном наличии в потоке мелкодисперсных твёрдых частиц (например, угольной пыли) перед расходомером монтируют съёмный пробоотборник.
  5. Если температура потока может резко изменяться, предусматривают установку управляющей термопары.

Точность показаний — от 0,5% до 5% полной шкалы.

Преимуществами трубок Пито являются низкая стоимость, отсутствие движущихся частей, простота и отсутствие потерь давления в текущем потоке.

Основные недостатки — ошибки, возникающие в результате изменения профиля скорости или закупорки портов давления.

Трубки Пито целесообразно использовать для измерения расхода рабочей среды там, где важна стоимость устройства, а также при значительных диаметрах трубы или воздуховода.

Сверло-фреза. Два в одном!

Вертлюг. Виды и применение

Устройство трубки Пито

Устройство трубки Пито очень простое. Состоит из двух трубок – первой прямой пустотелой, которая называется пьезометром, и второй выгнутой также пустотелой. Эти трубки монтируются в один корпус, в котором находится исследуемая жидкость или газ. В практическом использовании все изготавливаемые трубки имеют свои поправочные коэффициенты на потерю энергии и разность расположения трубок.

На рисунке 3 изображено устройство трубки Пито.

Устройство трубки Пито

Трубки с наконечниками и насадками изготавливаются из нержавеющей стали марки 12Х или латуни марки Л-59. Все соединения трубок с насадками и наконечниками, как правило, выполняются пайкой для точной герметизации относительно окружающего воздуха.

Трубки с чашкой в форме цилиндра

Billiard

Строгая классика, чёткие пропорции: прямой ровный чубук равен длине прямого конического мундштука и высоте цилиндра чаши.

Bent Billiard

Те же соотношения и пропорции, но с утонченно изогнутым мундштуком и чубуком.

Stubby

Ещё одна разновидность Billiard, отличающаяся от сестёр укороченным чубуком и мундштуком, со смешным названием «грелка для носа» (nosewarmer).

Stack

Курительная трубка серии Billiard с высокой цилиндрической чашкой. Позволяет наполнять себя табаком в большем количестве и продолжительное время наслаждаться тишиной и покоем за раскуриванием любимой трубки.

Pot

Этот вариант с небольшой чашкой подойдёт энергичным и постоянно спешащим курильщикам, любящим перекуры на ходу.

Panelled Billiard/Foursquare

Цилиндрическая форма чаши сменяется двумя парами параллельных между собой граней, по форме напоминающих куб. Оригинальный переход граненой чаши в округлый чубук и утонченный мундштук.

Canadian

Цилиндрическая чаша расположена под прямым углом к овальному чубуку и длинному мундштуку конической формы.

Lumberman

Отличается от предыдущей версии тем, что мундштук имеет несколько уплощенную форму.

Liverpool

От Canadian отличается более округлым чубуком.

Lovat

Цилиндрическая вместительная чашка с круглым чубуком и изящным утонченным мундштуком.

Poker

Плоское основание чашки позволяет владельцу легко переключаться с курения на покер. Трубка может стоять на ровной поверхности, позволяя своему хозяину заниматься любой работой параллельно с перекурами.

Cherrywood

Причудливая вариация Poker с изогнутым мундштуком и дном, расположенным под небольшим углом.

Hungarian

Тонкий, максимально изогнутый мундштук хорошо сбалансирован с чашей крупного размера. Трубка надёжно и основательно держится во рту без помощи рук, с ней удобно просматривать утреннюю прессу.

Ссылки [ править ]

Заметки

^ Пито, Анри (1732). “Описание уникальной машины для измерения жизнеспособности воды и воды” . Histoire de l’Académie royale des Sciences avec les mémoires de mathématique et de Physique tirés des registres de cette Académie : 363–376 . Проверено 19 июня 2009 .

^ Дарси, Генри (1858)

«Обратите внимание на относительные изменения, вводимые в трубку Пито». Annales des Ponts et Chaussées : 351–359

Проверено 31 июля 2009 .

^ Эффект Вентури и трубки Пито | Жидкости | Физика | Khan Academy , получено 15 декабря 2019 г.

^ «Как работают авиационные инструменты». Popular Science , март 1944 г., стр.116.

^ Уиллитс, Пэт, изд. (2004) . Guided Flight Discovery – Частный пилот . Аббат, Майк Кейли, Лиз. Джеппесен Сандерсон. С. 2–48–2–53. ISBN 0-88487-333-1.

^ НАСА Драйден выпуски новостей. (1995)

^ “Недостатки обучения, обнаруженные в отчете об аварии Рио-Париж” . Рейтер . 5 июля 2012 . Проверено 5 октября 2012 года .

Перейти ↑ Daly, Kieran (11 июня 2009 г.). «В памятной записке Air Caraibes Atlantique подробно описаны инциденты с обледенением Пито» . Международный рейс . Проверено 19 февраля 2012 года .

^ “Приборы: Статический анемометр с трубкой Пито, Часть 1” . Обсерватория Маунт Вашингтон. Архивировано из оригинального 14 июля 2014 года . Проверено 14 июля 2014 года .

Библиография

  • Кермод, AC (1996) . Механика полета . Барнард, Р.Х. (ред.) И Филпотт, Д.Р. (ред.) (10-е изд.). Прентис Холл. С. 63–67. ISBN 0-582-23740-8.
  • Пратт, Джереми М. (2005) . Курс лицензирования частного пилота: принципы полета, общие знания о самолетах, летные характеристики и планирование (3-е изд.). gen108 – gen111. ISBN 1-874783-23-3.
  • Титдженс, О.Г. (1934). Прикладная гидро- и аэромеханика по лекциям доктора философии Л. Прандтля . Dove Publications, Inc., стр. 226–239. ISBN 0-486-60375-X.
  • Салех, Дж. М. (2002). Справочник по потоку жидкости . McGraw-Hill Professional.

Пито-статический инструмент

Диаграмма индикатора воздушной скорости, показывающая источники давления как из трубки Пито, так и из статического порта

Пито-статическая система получает значения давления для интерпретации пито-статическими приборами. В приведенных ниже пояснениях поясняются традиционные механические приборы, однако многие современные летательные аппараты используют компьютер с данными о воздухе (ADC) для расчета воздушной скорости, скорости набора высоты, высоты и числа Маха . В некоторых самолетах два АЦП получают полное и статическое давление от независимых трубок Пито и статических портов, а компьютер полетных данных самолета сравнивает информацию с обоих компьютеров и сравнивает их друг с другом. Существуют также «резервные инструменты», которые представляют собой резервные пневматические инструменты, используемые в случае проблем с основными инструментами.

Индикатор воздушной скорости

Индикатор воздушной скорости подключен как к источнику пито, так и к источнику статического давления. Разница между давлением Пито и статическим давлением называется динамическим давлением. Чем больше динамическое давление, тем выше сообщаемая воздушная скорость. Традиционный механический указатель воздушной скорости содержит напорную диафрагму , соединенную с трубкой Пито. Кожух вокруг диафрагмы герметичен и имеет выход к статическому порту. Чем выше скорость, тем выше давление плунжера, тем большее давление оказывается на диафрагму и тем больше перемещение иглы через механическое соединение.

Анероидная пластина высотомера

Высотомер

Барометрический альтиметр, также известный как барометрический альтиметр, используется для определения изменений давления воздуха, возникающих при изменении высоты самолета. Перед полетом высотомеры давления должны быть откалиброваны, чтобы регистрировать давление как высоту над уровнем моря. Корпус высотомера герметичен и имеет вентиляционное отверстие для статического порта. Внутри прибора находится герметичный барометр-анероид . При понижении давления в футляре внутренний барометр расширяется, что механически переводится в определение высоты. Обратное верно при спуске с большей высоты на меньшую.

Махметр

Самолет, предназначенный для работы на околозвуковых или сверхзвуковых скоростях, будет включать в себя измеритель мощности. Махметр используется для отображения отношения истинной воздушной скорости к скорости звука . Большинство сверхзвуковых самолетов ограничены максимальным числом Маха, которое они могут летать, что известно как «предел Маха». Число Маха отображается на махометре в виде десятичной дроби .

Индикатор вертикальной скорости

Индикатор вертикальной скорости

Вариометр , известный также как индикатор вертикальной скорости (VSI) или вертикальный индикатор скорости (VVI), является Пито статическим инструментом , используемым для определения того, самолет летит в горизонтальном полют. Вертикальная скорость, в частности, показывает скорость набора высоты или скорость снижения, которая измеряется в футах в минуту или метрах в секунду. Вертикальная скорость измеряется посредством механической связи с диафрагмой, расположенной внутри прибора. Область, окружающая диафрагму, отводится к статическому порту через откалиброванную утечку (которая также может быть известна как «ограниченный диффузор»). Когда летательный аппарат начинает набирать высоту, диафрагма начинает сокращаться со скоростью, превышающей скорость откалиброванной утечки, в результате чего стрелка показывает положительную вертикальную скорость. Обратная ситуация наблюдается, когда самолет снижается. Калиброванная утечка варьируется от модели к модели, но среднее время выравнивания давления диафрагмой составляет от 6 до 9 секунд.

Физический принцип изобретения Анри Пито

Вода хлынула из потока на препятствие.

Работа простой трубки Пито в потоке воды легко понять, если учесть, что жидкая частица, наделенная определенной скоростью, благодаря этой скорости имеет импульс, который может позволить ей подняться на определенную высоту. . Точно так же любой, кто бросает камень вертикально, знает, что этот камень будет подниматься тем выше, чем больше ему была придана начальная скорость.

Со времен Галилея и его исследований падения тел мы знаем, что с вертикальной начальной скоростью камень поднимается до: V{\ displaystyle V}

часзнак равноV22грамм{\ displaystyle h = {\ frac {V ^ {2}} {2g}}}
(это без учета аэродинамического сопротивления камня).

То же самое и для частицы воды, обладающей почти горизонтальной скоростью , при условии, что ей позволено постепенно изменять направление своей траектории без слишком большого рассеивания энергии (представляя ее в виде своего рода трамплина). V{\ displaystyle V}

Итак, когда вы окунете руку в поток потока (как на анимации напротив), вы увидите, что вода поднимается до определенной высоты.

Знание, действительно ли высота, достигаемая таким образом водой, равна высоте, могло бы стать хорошим упражнением в физике средней школы (мы можем ожидать определенных потерь энергии в воде из-за вязкого трения). часзнак равноV22грамм{\ displaystyle h = {\ frac {V ^ {2}} {2g}}}

Анри Пито поступил более проницательно: в первом эксперименте, который он с энтузиазмом импровизировал, когда ему в голову пришла идея создания МАШИНЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ БЕГАЩЕЙ ВОДЫ И ПОСЛЕ СУДОВ, он заменил руку простой изогнутой стеклянной трубкой против течения, и при таком расположении больше нет потерь энергии: частицы воды, которые поднимаются в стеклянной трубке, очень быстро теряют свою скорость (после стабилизации водяного столба по высоте): поэтому больше нет страха перед потеря энергии за счет вязкого трения.

В случае с этой трубкой Пито высота h, достигаемая водой в трубке, действительно равна:

часзнак равноV22грамм{\ displaystyle h = {\ frac {V ^ {2}} {2g}}}
si – это скорость потока, направленного ко входу в трубу, и сила тяжести Земли.V{\ displaystyle V}грамм{\ displaystyle g}

Как работает трубка Пито

Представим, что жидкость под каким-то неизвестным давлением течет по трубе, как изображено на рисунке 2.

Принцип работы трубки Пито в потоке жидкости

Соответственно, в первой А манометрической трубке (слева) со свободным выходом жидкость поднимется вверх до определенной отметки – hs. В случае подсоединения манометра к свободному концу, он покажет давление, которое жидкость оказывает на стенки трубопровода. Данная величина устанавливает: на сколько статическое давление жидкости больше атмосферного.

Необходимо отметить, что отверстие монтируется в трубопроводе в строгой перпендикулярности во избежание большой погрешности измерения. Это значит, что давление измеренное в трубке А не зависит от скорости потока жидкости.

Вторая же трубка В формой Г является напорной и опущена в жидкость – навстречу движущемуся потоку. Газ или жидкость, движущаяся с определенной скоростью, будет заполнять полость трубки. К свободному концу трубки также присоединим контрольно-измерительный прибор – манометр. Входящий поток жидкости, ударяясь о стенки внутри трубки, будет создавать определенное давление, контролируемое манометром с другой стороны.

Уровень жидкости в манометрической трубке В ht будет состоять из 2-х складывающихся физических величин: статического напора и напора, который создается скоростным движением потока. Скоростной напор определяется разностью уровней в трубках h=ht-hs.

Таким образом, мы имеем две абсолютно разные величины измеренного давления вертикальной трубкой и трубкой Пито. В этом и состоит основной принцип работы трубки Пито, в частности, сумма статического и скоростного напоров составит величину полного напора жидкости в трубе. А для нахождения расхода жидкости в данном сечении трубопровода берется разность двух этих физических величин.

Да, разобрался с первого раза

Пришлось перечитать несколько раз

Вообще не понял что такое пито

Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий