流速測量第一節畢托管測速一、基本構造和測速原理考慮總壓和靜壓的測量誤差，引入畢托管校準系數ζ通過合理調整畢托管各部分的幾何尺寸，可使總壓、靜壓的測量誤差接近零。（圖7-1a）對可壓縮氣體，其總壓p*為：Ma0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0ε0.00250.01000.02250.04000.06200.09000.12800.17300.21900.2750壓縮性系數ε與馬赫數Ma的對應值可壓縮氣體，其絕對流速還與溫度有關，一般采用Ma表示氣流的速度使用畢托管的幾點要求：普通畢托管測速要求流動Ma小于臨界Mac；對高Ma下的流動，采用細長的錐形探頭可避免在其頭部產生脫體激波；（圖7-1b）測量超音速氣流需要選用特定形式的總壓和靜壓探頭，并進行嚴格標定。二、二維氣流速度的測量流速是矢量，具有大小和方向

平面流動方向的測量，一般采用方向探針來測量，即三孔測速管，可測量流速的大小和方向。居中的孔為總壓孔，兩側的孔為方向孔當兩方向孔壓力相等時，認為氣流方向與總壓孔的軸線重合方向孔的位置必須對氣流方向非常敏感，即當氣流方向與兩方向孔的角平分線方向出現微小偏差時，方向孔的壓力就會出顯著差異。當流動方向與兩方向孔的角平分線方向偏離Δφ，兩方向孔壓力為：

p為靜壓兩方向孔壓差為：因為(p1-p3)的最大值不應該在Δφ=0處，所以：求(p1-p3)極值得：

兩方向孔在同一平面內呈直角分布時對氣流的分布最敏感；

因此三孔測速管探頭的感壓孔位置為：兩方向孔在同一平面內按90o夾角分布，總壓孔在兩方向孔的角平分線上。實測時，調整探頭使兩方向孔壓力相等，此時總壓孔和兩方向孔的壓力為：方向大小測量空間流動速度的大小與方向,一般采用五孔三元測速管，氣流方向變化較大時可采用七孔測速管三、畢托管的標定各種畢托管由于結構上的不同和制造上的差異，在制造后或使用前都必須經過標定。——在校準風洞里進行(圖7-7)——自制風管+標準畢托管第二節熱線(熱膜)測速技術熱線風速儀用于測量氣體或液體的平均速度、脈動速度等多種流動參數熱電式測速技術一、測量原理熱線電阻RW和它的溫度TW是一一對應的利用探頭的熱量在氣流中的散失強度與氣流速度之間的關系來測量流速在流體溫度一定的條件下，流體的流速僅僅是熱線電流和熱線溫度(即熱線電阻)的函數，即：對與流體流動方向垂直放置的探頭，其散熱量可表示為：a、b、是與流體參數及探頭結構有關的常數n是與流速有關的常數1.恒流式通過熱線風速儀的加熱電流恒定，它的溫度(即電阻)隨周圍流體速度的變化而變化ARwRaR3R1R2R熱線2.

恒溫(恒電阻)式通過調節熱線兩端的電壓以保持熱線的溫度(電阻)不變，可根據電壓值的變化測出熱線電流變化量。ARwR4R3R1R2R熱線恒流式受熱慣性影響，靈敏度隨被測流體流動變化頻率減小而降低，且產生相位滯后等缺點；實際應用中，大多采用頻率特性較好的恒溫式。二、熱線風速儀的探頭結構熱線、熱膜，三維熱線探頭熱線機械強度低，承受的電流小，如果在液體或帶有顆粒的氣流中工作，多使用熱膜探頭。常用的金屬絲有鎢絲、鉑絲和鍍鉑鎢絲；鎢絲電阻溫度系數高，機械強度好，但易氧化，最高可用溫度300度；鉑絲電阻溫度系數也很高，抗氧化能力強，最高可用溫度800度，但機械強度差；綜合鎢絲和鉑絲的優缺點，鍍鉑鎢絲是理想的熱線材料三、熱線風速儀的特點幾何尺寸小，對來流干擾較小，能測量附面層及狹窄流道內的參數；熱慣性小，可測量透平壓縮機旋轉失速、燃燒室內湍流強度等脈動氣流參數；熱膜探頭機械強度高，受振動小，可在惡劣流場中工作，但其頻率響應范圍比熱線探頭窄，測量精度不高，工藝復雜，損壞后不易修復；熱線探頭機械強度低，承受的電流小，不適于在液體或帶有顆粒的氣流中工作。三、激光多普勒流速儀非接觸式測速方法1.工作原理激光多普勒效應激光照射到隨流體一起運動的微粒上，微粒散射的散射光頻率將偏離入射光頻率，這種現象叫做激光多普勒效應。散射光與入射光的頻率偏離量叫多普勒頻移，多普勒頻移與微粒的運動速度即流速成正比。2.基本光路系統參考光束系統

圖7-11單光束系統

圖7-12雙光束