a R
2

h2

h0





g
1


a R
2
gK h2 h0 gKh
a
K压力计系数，出厂给定。
液柱式压力计
倾斜压力计
p2
p1
L

p gKl
液柱式压力计
多管压力计
液柱式压力计
p1
p2
P gh
液柱式压力计
杯式压力计
p1 h0 h1
R
p2
p p1 p2 g h2 h1
g h2 h0 h1 h0
R2 h0 h1 a2 h2 h0
h h2
p


g

h2


h0

5 压力计
机械式压力计 注意事项
表压和绝对压力 精度 绝对误差和相对误差
3 2
1
MPa
0
1..5
4 5
6
绝对误差:
6MPa 1.5% 0.09MPa 90KPa
如果测量时指针对4MPa，问相对误差是多少?
90KPa 2.25% 4MPa
90KPa 2.20% ？
4.1MPa
如果测量时指针对0.5MPa，问相对误差是多少?
90KPa 15% 0.6MPa
测量时应该尽量选用量程合适的压力表。
5 压力计
液柱式压力计
大气压力计 U型压力计 杯式压力计 倾斜压力计 多管压力计 补偿压力计
液柱式压力计
大气压力计
h
P gh
a
b
液柱式压力计
U型压力计
• PIV 原理
粒子第一 个的像
t 后，粒子 第二个的像
流体压强的测量 流体速度的测量 流量测量 流体其它性质的测量
流体速度的测量
1 风速管 2多孔探头 3 热线风速仪
1 风速管
风速管=总压管+静压管
测速管应用—飞行器
The Pitot tube on an aircraft is connected to the air speed indicator, a pressure transducer calibrated to read in knots or miles per hour rather than psi.
▲ 磅力/英寸2（lbf/in2, psi）
※压力单位的磅力/英寸2符号为 lbf/in2, psi 不要书写为 Ibf/ln2 Psi ;
▲ 毫米汞柱（mmHg）
※压力单位的毫米汞柱符号为 mmHg 不要书 写为 mmhg ;
▲ 英寸汞柱（inHg）
※压力单位的英寸汞柱符号为 inHg 不要书 写为 inhg ;
深度单元和流速剖面
水流在垂向上被分割成若干层，叫做深度单元 （depth cell）。
一台ADCP相当于许多台单点流速仪
Depth cells
11 10
9 8 7 6 5 4 3 2 1
Depth Cell
Current Velocity Vector
Averages Vector Within Complete Depth Cell Area
• 热线长度一般为2mm，直径5μm ，最小的探头直径仅1μm，长为
0.2 mm。
• 材料为铂、钨或铂铑合金等熔点 高、延展性好的金属。
• 根据不同的用途，热线探头还做 成双丝、三丝、斜丝及V形、X形 等。
3 热线风速仪
• 热线测速仪的优点是： （1）体积小，对流场干扰小； （2）频率响应高，可达1 MH z。 （3）测量精度高，重复性好。 （4）适用范围广。不仅可用于气体也可用于液体，在气体
Measures Current Only at a Localized Point in the Area
ADCP
Moored Line of Standard Cueent Meters
深度单元
ADCP
机械式流速仪
水跟踪和底跟踪
水跟踪
由水中颗粒的回波测量水流 相对于ADCP的运动，该功 能叫做水跟踪。
Pa 大气压力计 Ta 温度计
风洞落差系数测定实验
风速还可以通过测定大、小两处截面处的压力差来计算得到
• 根据连续性方程：
V1 A1 V2 A2
• 根据伯努利方程：
V12 p1 V22 p2
2g g 2g g
• 整理得到
V2
2
(
p1

p2 )
风洞落差系数测定实验
对比两个V2，可计算出风洞落差系数
2多孔探头
多孔探头
501.5
401.5 x2.5
Z
1
5
Y
4
2
3
130 450
五孔探头
5管0.8
1.5 0.50.01
2多孔探头
多孔探头
25
10
60
3 6 1 0
七孔探头
风洞落差系数测定实验
•实验目的
1 学习使用风速管测量气流速度的方法。 2 学习风洞落差系数的测定方法。 3 学习使用风洞落差系数测定气流速度的方法。
流体力学测量仪器
流体压强的测量 流体速度的测量 流量测量 流体其它性质的测量
流体压强的测量 1 什么是流体的压强 2 静压探头 3 表面测压 4 总压探头 5 压力计
1 什么是流体的压强（pressure）
静止流体 运动流体
静压(Static pressure) 总压(Total pressure) 滞止压力、驻点压力（Stagnation pressure） 动压(Dynamic pressure) 表面压(Surface pressure)
4 总压探头
V
静压管+总压管=风速管（皮托管）
4 总压排管
p0
pt
M>1
用于超声速气流
5 压力计
一次仪表和二次仪表
传感器或 探头
管道
放大器、显示 器或压力计
5 压力计
机械式压力计
膜盒、弹簧管
• Many pressure measuring devices use the fact that a force (pressure times area) causes an elastic object to deform.
补偿压力计
型号
规格
最小分 度值
YLB- -1.5~1.5KPa 0.01mm 1500
基本误差 ±0.8Pa
外型尺寸 重量 精度 工作环境
(DXH)
等级
226X320 5.5Kg 二等 温度20
mm
标准 ± 5℃
YLB2500
-2.5~2.5KPa
0.01mm
在-1.5KPa~1.5KPa 范围：
的亚声速、跨声速和超声速流动中均可使用；可以测量 平均速度，也可测量脉动值和湍流量；还可以测量多个 方向的速度分量。 • 热线测速仪的缺点是： 探头对流场有一定干扰，热线容易断裂。
3 热线风速仪
热线有两种工作模式： ①恒流式。通过热线的电流保持不变，温度变化时，
热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速； ②恒温式。热线的温度保持不变，如保持150℃，根据 所需施加的电流可度量流速。恒温式比恒流式应用更广 泛。
• The Bourdon gage is a very common type ofpressure gage. When the pressure within the hollow curved tube of the gage is increased,the tube tends to straighten.
±0.8Pa
226X420 mm
8.5Kg
二等 标准
温度20 ± 5℃
在-2.5KPa~2.5KPa 范围：
±1.3Pa
常用压力计量单位及其标识符号
▲ 兆帕（MPa）; 千帕（kPa）; 帕（Pa）
※压力单位的兆帕符号为 MPa 不要书写为 Mpa mpa ; 千帕符号 kPa 不要书写为 KPa Kpa 或 kpa; 帕的符号 Pa 不要书写 为 pa
风洞落差系数测定实验
风洞落差系数测定实验
求风速公式：
p0

p

1 2
V
2
V 2 p0 p 2p


实际风速管公式：
V 2p
风洞落差系数测定实验
求空气密度：
Pa
RairTa
单位？ 有效数字？ 误差？
Rair

R0 M

8314 29

286.7
J/kg.K
• 其基本原理是，将一根细的金属丝放在流体中，通过电流 加热金属丝，使其温度高于流体的温度，因此将金属丝称 为“热线”。当流体沿垂直方向流过金属丝时，将带走金 属丝的一部分热量，使金属丝温度下降。热线在气流中的 散热量与流速有关，散热量导致热线温度变化而引起电阻 变化，流速信号即转变成电信号。
3 热线风速仪
4 ADV 点式流速仪
安哥拉流速仪
流体力学测量仪器
流体压强的测量 流体速度的测量 流量测量 流体其它性质的测量
流量测量
流量计种类：
（1）节流式流量计（压差式）：孔板、文丘里 （2）容积式流量计：往复活塞、旋转活塞、圆板、刮
板、齿轮、薄膜 （3）面积流量计：浮子 （4）叶轮流量计：水表、涡轮 （5）电磁流量计 （6）超声流量计 （7）流体振动流量计：涡街、涡流、射流 （8）其他：热线、皮托管、堰槽、LDV、标记