Учебное пособие: Експериментальна аерогідродинаміка та гідравліка
V ,
см/с
Нi ,
см
нВi ,
см
1.2 Вимірювання швидкостей та витрат рідини
Вимірювання швидкостей рідини, яка тече в трубах і каналах, можна виконати різними методами.
У лабораторній практиці з цією метою застосовують прилади, принцип дії котрих грунтується на вимірюваннях повного та статичного тисків.
Трубка Піто .
Якщо в потік помістити зігнуту під прямим кутом тонку трубку d і направити відкритий її кінець назустріч потоку, розмістивши приймальний отвір у точці вимірювання А, а другий кінець з’єднати з атмосферою, то в такій трубці (трубці повного напору) рідина піднімається на таку висоту н2 , що тиск P2 =g н2 , створений стовпцем рідини у трубці, зрівноважить повний тиск потоку:
Рис.4. Трубки для вимiрювання повного та статичного тискiв
,
де r - густина рідини;
P1 - статичний тиск у точці вимірюванні;
U - швидкість у точці вимірювання.
Тиск P1 можна вимірювати за допомогою трубки a статичного напору (п’єзометричної трубки). Різниця рівнів рідини у трубках Dн=н2 -н1 дає можливість визначити величину швидкості в точці вимірювання, тобто в точці А. Дійсно,
,звідси
.
Таким чином, за допомогою трубок повного і статичного тисків ми маємо змогу знайти швидкість у будь-якій точці потоку.
Комбіновані насадки. Для визначення швидкості в практиці лабораторій часто користуються удосконаленою трубкою Піто, яку називають комбінованим насадком (рис.5). Він складається з двох концентрично розміщених трубок, з яких центральна передає на одне із колін диференційного манометра повний напір, а через отвори, зроблені на боковій поверхні другої, зовнішньої, трубки, через щілину між трубками передається на друге коліно манометра статичний тиск. За різницею рівнів рідини в колінах диференційного рідинного манометра і визначається швидкість потоку в даній точці. У більшості випадків такі комбіновані насадки мають сферичну головну частину.
Так як отвори для прийому тисків неможливо сумістити, то тиски P1 і P2 практично вимірюються в різних точках потоку. Ця обставина є однією з причин, які створюють систематичну похибку комбінованого насадка. На точність впливають також розміри отворів та ретельність їх виконання. У зв’язку з цим швидкість потоку при її визначенні за допомогою комбінованого насадка обчислюється за такою формулою:
,
де К - коефіцієнт, величина якого визначається для кожного насадка експериментальним шляхом (тарування насадка). Найчастіше величина 
.
Рис.5. Комбiнований насадок i диференцiйний манометр
До приладів для замірювання кількості (об’єму, ваги) рідини відносяться вимірні баки, механічні лічильники, а також різноманітні прилади, в яких використовується звуження потоку.
Вимірювання витрат за допомогою об’ємних вимірників
За допомогою вимірника об’єму можна визначити W - кількість рідини, яка витікає з гідросистеми за деякий проміжок часу ?, який відлічують за допомогою секундоміра.