Obraz6 (62)

Rurki spiętrzające służą; do pomiaru miejscowych prędkości przepływu. Zasada ich działania wynika bezpośrednio z równania Bemoulliego, które dla ustalonego, poziomego przepływu bez tarcia ma postać .    .

2

p_s + ~—= const    (2.48)

gdzie: p_s - ciśnienie statyczne płynu; p - gęstość płynu; o- miejscowa prędkość przepływu.

Wyrażenie po 12 = p_d r.azywa się ciśnieniem dynamicznym. Suma ciśnień statycznego i dynamicznego to ciśnienie całkowite p_c - p_s + p_d. Ciśnienie dynamiczne, a tym samym prędkość, mierzy się sondami połączonymi, z manometrem różnicowym. Taką sondą jest rurka spiętrzająca Prandtla (rys. 2.30). Otwory boczne w sondzie umożliwiają mierzenie ciśnienia statycznego, otwór zaś z przodu - ciśnienia całkowitego. Łącząc odpowięęlnio rurkę Prandtla z manometrami cieczowymi można mierzyć wielkość ciśnienia dynamicznego. p_d. Mając p_d z pomiaru, oblicza się prędkość przepływu o ze wzoru

(2.49)

Aby pomiar był dokładny, głowicę rurki należy ustawiać równolegle do kierunku przepływu. Dla znormalizowanej rurki Prandtla, wykonanej wg PN-81/M-42364 (rys. 2.31), odchylenie jej od kierunku przepływu w niezabudowanej strudze o kąt do 14° nie wpływa znacząco na pomiar ciśnienia dynamicznego, powodując błąd wskazania rzędu 1,5%.

Rys. 2.31. Rurka Prandtla - zależności wymiarowe

Rys. 2.30. Pomiar ciśnień rurką Prandtla; p_b - ciśnienie barometryczne, p_i - statyczne, p_d - dynamiczne, p_c - całkowite

Rurki spiętrzające można stosować do płynów newtonowskich jednofazowych, będących ośrodkiem ciągłym i nie mających cech tiksotropii. Przepływ płynu powinien być regularny, bez wyraźnych pulsacji, zawirowań i poprzecznego gradientu prędkości. Dla płynów powinien być spełniony ogólny warunek

7* 99