一、什么是皮托管?
皮托管(Pitot Tube)是一种用来测量流体(通常是气体或液体)点速度的装置。它是由法国工程师亨利·皮托(Henri Pitot)在18世纪初发明的,最初用于测量河流和运河的水流速度。
它的核心原理是:将流体的动压( kinetic pressure )转化为可测量的压差。
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总压(Total Pressure / Stagnation Pressure):流体在流动过程中,如果被迎面而来的物体完全阻滞,速度会降为零,其动能会全部转化为压力能,此时测得的压力就是总压。皮托管开口正对来流方向,测量的就是总压。
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静压(Static Pressure):流体本身的实际压力,与流动方向平行测量得到。
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动压(Dynamic Pressure):总压与静压之差,代表了流体的动能。动压 = 总压 - 静压
二、皮托管的结构
一个经典的皮托管(又称皮托-静压管或普朗特管)有两个管腔:
这两个管腔分别连接到压差计(如U型管差压计或电子压力传感器)的两端。