Гидродинамическая трубка Пито

Гидродинамическая трубка Пито предназначена для определения местных скоростей (осредненных во времени) в точках живого сечения безнапорного потока жидкости (рис. 27).

Трубка Пито, впервые примененная в 1732 г. французским инженером-гидротехником А. Пито, представляет собой изогнутую под прямым углом трубку, устанавливаемую открытым концом отогнутой части навстречу потоку так, чтобы центр отверстия трубки совпал с точкой потока, в которой определяется скорость движения жидкости. Второй, верхний, конец трубки выводится из потока наружу.

Рис. 27. Гидродинамическая трубка Пито

(а) и эпюра распределения скоростей

(б) в безнапорном потоке жидкости

Чтобы получить формулу скорости, напишем уравнение Бернулли для горизонтальной струйки, находящейся на расстоянии z от дна потока, выбрав сечение струйки так, чтобы сечение I-I находилось в непосредственной близости от входного отверстия трубки, а сечение II-II совпадало с плоскостью входного отверстия трубки. Потерями напора пренебрегаем. За плоскость сравнения принимаем дно потока. Имеем:

(81)

Заметим, что ; =, т.е. жидкость в трубке Пито не движется, а стоит на месте; ; тогда:

; ,

где – глубина погружения трубки Пито от свободной поверхности, м;

– высота подъема жидкости выше уровня свободной поверхности, м.

С учетом замечаний уравнение (81) запишется в следующем виде:

.

Обозначив , получим или

, (82)

Перемещая носик трубки по вертикали в сечении потока, определяют скорость жидкости в различных точках взятой вертикали и получают так называемую эпюру распределения скорости по данной вертикали живого сечения потока (рис. 27, б).