Измерение полного давления

Если в движущийся поток поместить тело (например цилиндр), то оно будет оказывать тормозящее воздействие на окружающий поток, в результате чего на поверхности тела установится определенное распределение давления. В центральной точке носка, расположенной на оси тела (критическая точка), поток тормозится полностью и его скорость равно нулю. Если в месте расположения критической точки выполнить отверстие и соединить его импульсной трассой с манометром, то прибор покажет величину полного давления. Таким образом мы получим простейший цилиндрический приемник полного давления. Такой приемник, несмотря на свою простоту, имеет достаточно хорошую точностную характеристику (погрешность измерения давления составляет менее 1%).

Недостатком цилиндрического приемника является его высокая чувствительность к скосу потока (не более ). Это объясняется тем, что если поток набегает под некоторым углом к оси приемника, то критическая точка перемещается на другое место и манометр, соединенный с отверстием на оси приемника, уже показывает меньшее давление. С целью устранения недостатка обычно меняют форму головки приемника, а именно – выполняют раззенковку приемного отверстия, применяют двойную трубку (формируют камеру торможения) и т.п.

В двигателях, чтобы не загромождать проточную часть, приемники полного давления обычно размещают внутри обтекаемых тел (например внутри сопловых или спрямляющих аппаратов, стоек и т.п.).

При измерениях в сверхзвуковом потоке перед приемником полного давления возникает ударная волна (скачок). В этом случае измеряемое полное давление из-за потерь в ударной волне будет меньше полного давления в невозмущенном потоке, что необходимо учитывать при обработке результатов измерений. Отношение полных давлений за скачком и перед ним определяется по формуле Рэлея:

,

где – отношение удельных теплоемкостей газа при постоянном давлении и при постоянном объеме;

– полное давление перед скачком;

– полное давление за скачком.

Форма и геометрические размеры насадка приемника для измерения полного давления определяются в зависимости конкретных условий применения.