Принцип действия гидрометрической трубки

Опустим в поток изогнутую под прямым углом трубку 1 (рис. 3.5) таким образом, чтобы ось нижнего колена совпадала с направлением местной скорости и, а отверстие трубки было направлено против течения.

Рис. 3.5. Принцип действия гидро­метрической трубки:

1 - напорная трубка Пито; 2 - напорная трубка; 3 - трубка для отсоса воздуха; 4 - статическая трубка

Если бы жидкость находилась в покое и имела свободную поверхность, то жидкость в трубке поднялась бы только до уровня свободной по­верхности.

При движении жидкос­ти под влиянием скорости уровень в трубке поднимается.

Для невяз­кой жидкости высота h_и столба жидкости в трубке равна скорост­ной высоте, т. е. h_и = и²/2g.

Связь между скоростью и и высотой h_и использована для конструирова­ния приборов, позволяющих из­мерять скорости течения жидкос­ти, а также и воздуха, или же скорости движения тела в воде или воздухе.

Такие приборы на­зывают гидрометрическими, или напорными, трубками.

Простей­шая гидрометрическая трубка 1 (см. рис. 3.5) неудобна в работе, так как отсчет h _и приходится делать в непосредственной близости от воды. Этот недостаток устраняется, если соединить в один прибор трубки напорную (динамическую) 2 и пьезометрическую (статическую) 4.

Плоскость нижнего среза статической трубки параллельна направле­нию скорости.

Если понизить давление в обеих трубках отсосом воздуха через трубку 3, оба уровня поднимутся, но h_и при этом не. изменится. Зная h_и, легко подсчитать скорость:

Разли­чают два основных типа гидрометрических трубок:

- трубка Пито - напорная трубка Г - образной формы, открытый конец которой, имеющий обтекаемую форму, воспринимает полное давление.

- дифференци­альная трубка Пито - напорная трубка Г - образной формы, состоящая из внутренней трубки, воспринимающей полное давление потока, и наружной кольцевой части воспринимающей через боковые отвер­стия статическое давление потока.