实验二
风流点压力的测定及断面上速度分布图的测绘

建议学时：3

实验类型：综合

实验要求：必做

一、实验目的和要求

通过实验加深相对压力的概述，验证风流点压力h _静 、h _全 、h _速 之间的关系，学会测量h _静 、h _全 、h _速 及管道某断面风流的基本操作，掌握计算断面的平均风速、风量的方法。

二、仪器设备

毕托管、YYT-200 型倾斜微压计、胶管、装有通风机（吸尘器）的透明管道以及气压计、温度计。

实验装置布置如图 2.1 所示。

三、测定步骤

（一）风流点压力的测定

1.整平仪器

眼睛看着倾斜微压计底座上的水准泡，通过旋动仪器底座下的调平螺丝将水准泡调到圆孔中心，仪器就调平了。

2.微压计酒精柱调零

将转换器把手调到校准位置，转动零位调整螺丝使玻璃内液体的弯月面与 0 刻线相切，捏动连通转换器与液柱相连的胶管使液面变动，如液面较迅速地对正零位，说明转换器未堵，若不能对零位而停在 0 以下，应向教师报告。

3.安装毕托管

所用毕托管和转换器构造如图 2.2 所示。将皮托管正、负端分别接上一根胶管，然后将毕托管插入管道测孔中，使毕托管头迎着风流，平行管道位于管道中心，并将毕托管固定好。

4.毕托管与微压计的连接法

（1）位于抽出式一侧的测点

将毕托管正、负端的胶管分别与接在转换器负端上的胶管相连接，分别用于测点的全压h _全 和静压h _静 。

（2）位于压入式一侧的测点

将毕托管正、负端的胶管分别对应连通转换器正端的胶管相连接，就可分别测定压入一侧测点的全压h _全 和静压h _静 。

（3）速压h _v 的测定

将毕托管正、负端的胶管分别对应连通转换器正、负端的胶管，即可测速压h _v ，无论是压入式还是抽出式均如此。

5.测定数据

打开风机，当风机运行稳定后，将微压计转换器把手由校准位置扳向测量位置，这时转换器的正、负端分别接通大容器，倾斜玻璃管，按步骤 4 的接法，玻璃管液面上升，待液面稳定后，读数、记录。

（二）风流断面上速度分布图的测绘

本步骤与测定步骤（一）不同之处在于毕托管安设的位置。

1.关于测点个数及位置

由于断面内各点的风速是不相等的，因此需要定若干个不同位置的点风速来进行计算。那么，如何测定有限个数的点风速来比较准确地得到断面的平均风速呢？通常是将管道断面分为若干个等面积环，每环布置两个或 4 个测点，如图 2.3 所示（两个等面积环），使S _A = S _B 。

用下式计算各测点管道中心的距离：

其中：R _i ——第i环的测点距管道中心的距离，mm；

i——由管道中心起算的等面积编号，如B为 1，A为 2，i=1，2，3，…，K；

d——管道内壁直径，mm。

2.各测点速压的测定

管道上已按n=2 时（如图 2.3 所示）画好各测点位置，用测速压的方法，分别测定点 2、1中心，1′，2′处的速压h _vi 。

测定时，注意毕托管安设位置，从上看毕托管与管道中心轴线重合，从正面看毕托管与前后所画测点线条重合。将各点h _v i记入表 2-2 中，测量记录管径d（mm），n=2，用于绘图时计算测点位置。

注意：各小组只测一个断面，压入或抽出均可。

3.计算空气重率

测气压计读数P、温度t（抽出式测室温，压入式测出口温度），利用实验一中的系数C，用公式r =C （kgf/ m ³ ）计算。

4.算各测点风速v _i 及断面平均风速和K值。

式中： 的单位为Pa；ρ的单位为kg/ m ³ 。

或

式中： 的单位为mmH ₂ O（1 mmH ₂ O= 9.81 Pa）；r的单位为kgf/ m ³ （1 kgf≈9.8 N）；重力加速度g的单位为m / s ² 。

在上两式中，i=1，2，中心，1′，2′。

用下式算出平均风速与最大风速（中心风速）的比值：

速度场系数K =

按直径d和n=2 计算各点位置，自定比例画在图上，并点出对应的风速，连接各风速点的曲线，即为该断面的速度分布图。

数据记录表格见表 2.1、表 2.2。