Трубка Піто - визначення та пояснення
Вступ
трубка Піто і Антена Прандтля є подібними системами для вимірювання швидкості рідини. Вони використовуються, зокрема, для анемометрії в аеронавтиці (аеронавтика включає науки та технології, спрямовані на будівництво та.). Своєю назвою він зобов'язаний французькому фізику (Фізик - це вчений, який вивчає область фізики, тобто.) Французький Анрі Піто, який пропонує в 1732 р. Прилад для вимірювання проточної води та швидкості (можна розрізнити:) човни. Потім цей перший вимірювальний прилад був вдосконалений Генрі Дарсі (Генрі Філіберт Гаспард Дарсі (народився в Діжоні 10 червня 1803 р. І помер у Парижі 2 січня 1858 р.). Потім Людвіг Прандтль.
Історичний
Трубка Піто (трубка Піто і антена Прандтля - це схожі системи для вимірювання швидкості.). Завдяки своїй назві французький фізик Анрі Піто (1695-1771), який першим у 1732 році запропонував "машину для вимірювання швидкості проточні води і слід суден ”. Концепція розроблена та вдосконалена інженером ("Основна робота інженера полягає у вирішенні природних проблем.) Француз Генрі Дарсі, потім Людвіг Прандтль, який думає використовувати трубку в трубі (труба або трубопровід є труба, призначена для.) для вимірювання місцевих швидкостей потоку рідини.
В аеронавтиці, з (графічної) точки зору (Приціл - це сенс, який дозволяє спостерігати та аналізувати навколишнє середовище шляхом прийому та.) Технологічно, він є наступником літньої системи. Трубка Піто - це будівельний матеріал анемобарометричної системи.
Розрахунок швидкості
Випадок нестисливого потоку
У випадку нестисливого потоку (тобто в дозвуковому режимі для числа (Поняття числа в лінгвістиці розглядається в статті "Число.) Маха менше 0,4), обчислення швидкості здійснюється за допомогою застосовуючи теорему Бернуллі (Теорема - це твердження, яке можна математично довести, тобто.). Тоді ми нехтуємо цим терміном z мати прямий зв’язок між швидкістю та динамічним тиском pt -ps що вимірюється за допомогою датчика тиску (датчик - це пристрій, що перетворює стан спостережуваної фізичної величини в тиск) або простий манометр.
v = швидкість = статичний тиск (Слово статичний може позначати або визначати, що відносно відсутності руху. Може.) пт = загальний тиск ρ = щільність (Щільність - це фізична величина, яка характеризує масу матеріалу на.) рідини (Рідина - ідеально деформоване матеріальне середовище. Ми групуємо під це.)
Термінологія
Використання терміна динамічний тиск заслуговує на роз'яснення. Трубка Піто вимірює два тиски. Одним із них є статичний тиск, який є атмосферним тиском (Атмосферний тиск - це тиск повітря в будь-якій точці атмосфери.) У тому сенсі (SENS (Стратегії для спроектованого незначного старіння) - це науковий проект, який має спеціальну мету.) термін, який залежить від висоти над рівнем моря (Висота - це вертикальний підйом місця чи об’єкта відносно рівня.). Інший - загальний тиск, що включає термін, який називається динамічним (дорівнює ½ ·ρ·v² в умовах теореми Бернуллі), однорідний до тиску, але який залежить від потоку, а не від атмосферного тиску. Цей термін відповідає кінетичній енергії (Кінетична енергія (її також називають у древніх працях vis viva, або жива сила).) З частинки обсягу рідини (Обсяг, у фізичних або математичних науках, - це величина, яка вимірює розширення. ) унітарна анімована швидкість v.
Випадок стисливого потоку
У випадку стислимого потоку (число Маха більше 0,4), слід використовувати формулювання (рецептура - це промислова діяльність, що складається з виробництва продуктів.) Теореми Бернуллі, розширеної на стисливі потоки. Нехтуючи різницею у висоті z, наступне співвідношення використовується для обчислення числа Маха:
(для М М = Число Маха пт = загальний тиск = статичний тиск γ = відношення теплоємності рідини Cp/Cv.
На практиці ніхто більше не цікавиться вимірюванням динамічного тиску, визначеного як pt - ps; системи, розроблені для цього діапазону швидкостей, вимірюють статичний і загальний тиск окремо і передають значення комп'ютеру.
Надзвуковий потік (надзвуковий означає "більший, ніж швидкість звуку".)
У випадку надзвукового потоку (число Маха більше 1) динамічний тиск більше не має фізичної інтерпретації (фізика (від грецького φυσις, природа) етимологічно.) Проста. Ми повинні змінити формулу Релея, щоб отримати число Маха:
(для М > 1)
Символи мають таке саме значення, як у формулах вище.