III. Трубки для измерения направления скорости в плоском потоке.

Рассмотрим обтекание цилиндра, установленного своей осью перпендикулярно потоку, плоским равномерным потоком идеальной несжимаемости жидкости со скоростью .

Распределение давления по поверхности цилиндра дается формулой:

(9)

Цилиндрический насадок имеет обычно 3 отверстия, и соединяются тонкими трубками, проложенными внутри ручки прибора, с микроманометром. При этом измерение осуществляется следующим образом.

Рис. 3. Схема расположения отверстий

цилиндрической насадки.

Разность давлений в двух точках на поверхности цилиндра будет

(10)

где j = j₁ и j = j₃

Если отверстия 1 и 3 сделаны под углом j (j₁ = -j₃) к отверстию 2 для которого j=0, то из (10) следует, что P₁₃ = 0. Когда скорость направлена к плоски отверстия под углом Dj к отверстию 2, то

P₁₃ = 4 sin 2 Dj sin 2 j (11)

Если принять j_o = 45^o, то для отверстий 2 и 3 будем иметь

(12)

Или, переписав в принятых обозначениях:

получим x = 0, 5. Опыт показывает, что величина x несколько отличается от 0, 5.

На каждом угле установки одновременно производятся отсчет по манометру, который измеряет разность давлений:

P₂ – P₃ = (h₁ – h₃)g_k sina (13)

И по манометру, измеряющему скорость:

r _o² = (h – h_o)_n j_k g_k sina_k (14)

Для каждого угла путем деления (13) и (14) можно получить и затем построить график:

При помощи этого, можно определит «зону не чувствительности», т.е. интервал углов, в котором ошибка измерений не превышает ± 2%.