Трубки гідрометричні
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Трубки гідрометричні

Трубки гідрометричні , трубки пневмометрічеськие, пристрою для виміру величини і напряму швидкості, а також витрати рідини або газу, заснований на вимірі тиск в потоці. Застосовуються для виміру швидкостей перебігу води в річках, каналах, лотках і трубах, швидкостей повітряних потоків, а також відносних швидкостей руху судів і літаків.

  Широко поширена комбінована трубка Пито — Прандтля, яка є циліндровою трубкою з півсферичним носиком ( мал. 1 ), вісь якої встановлюється уздовж потоку. Через центральний отвір на півсфері (критична крапка) вимірюється повний тиск p 0 ; інший отвір (або ряд отворів) I розташовується на бічній поверхні трубки на відстані декількох діаметрів трубки від носика і від державки і служить для виміру статичного тиску р . Геометрична форма Т. п., форма отворів і відстань від них до носика трубки вибираються так, щоб тиск в бічних отворах по можливості мало відрізнялося від статичного тиску в досліджуваній точці потоку. Невелика невідповідність тиску враховується поправочним коефіцієнтом x , який визначають таріровкой. Знаючи р і p 0 , обчислюють швидкість потоку v на підставі рівняння Бернуллі. Для нестискуваній рідині ; щільність r може бути знайдена по Клапейрона рівнянню або іншим способом. При вимірі швидкостей повітря вище за 50—60 м/сек необхідно враховувати стисливість повітря. Трубка Пито — Прандтля застосовується також для визначення u і Маху числа М-коду в надзвуковому потоці.

  При малих швидкостях потоку ( u < 6 м/сек ) або при великих розрідженнях, коли Рейнольдса число Re < 300, спостерігається значне зростання коефіцієнта x ; Трубкою Пито — Прандтля можна користуватися і при дуже малих Re , включаючи і свободномолекулярноє течію (див. Аеродинаміка розріджених газів ) (при > 1), проте її практичне вживання для цих течій натрапляє на ряд труднощів, пов'язаних з таріровкой і виміром вельми малого абсолютного тиску.

  Для виміру швидкості потоку існує велика кількість модифікацій трубки Пито — Прандтля (трубки Брабе, Лосиевського, Престона і ін.); крім того, швидкість міряють Вентурі трубою . Напрям потоку вимірюють циліндровими і сферичними насадками, комбінаціями з трьох розташованих під кутом трубок Пито і так далі, свідчення яких дуже чутливі до напряму потоку.

  Для дослідження полів швидкостей в пограничному шарі потоку в'язкої рідини або газу поблизу твердої стінки застосовується трубка Стентона, що вимірює швидкісний натиск в потоці з великим вертикальним градієнтом швидкості ( мал. 2 ) ; вона встановлюється безпосередньо на поверхні обтічного тіла і переміщається по вертикалі за допомогою мікрометричного гвинта. Виміряний трубкою тиск відноситься до ефективної відстані від стінки, визначуваної з таріровки. Швидкість обчислюють по різниці повного тиску, виміряного трубкою, і статичного тиску на стінці каналу.

  Літ.: Фізичні виміри в газовій динаміці і при горінні, пер.(переведення) з англ.(англійський), ч. 1—2, М., 1957; Горлін С. М., Слезінгер І. І., Аеромеханічні виміри, М., 1964; Попів С. Р., Вимір повітряних потоків, М. — Л., 1947.

  Л. Ст Козлів.

Мал. 2. Схема трубки Стентона.

Мал. 1. Схема трубки Пито — Прандтля.