Напорная трубка (трубка Пито) установлена на оси газопровода диаметром d, по которому перетекает воздух.

Напорная трубка (трубка Пито) установлена на оси газопровода диаметром d, по которому перетекает воздух. Его плотность при нормальных физических условиях (t0=0С, р0=760 мм рт. ст. и =50 %) 0 = 1,293 кг/м3, а динамический коэффициент вязкости (при t0=0С) 0 = 17,310-6Нс/м2. Показание спиртового дифференциального манометра, присоединенного к напорной трубке, равно h. Определить объемный расход воздуха, если избыточное давление воздуха в сечении а–а р, ати, температура t, С, а плотность спирта сп = 0,8 т/м3. Дано: d = 300мм; h = 23мм; р = 1,7ати; t = 20С.

Выразим давления в системе СИ:
р = 1,7ати = 1,667105Па;
р0=760 мм рт. ст. = 1,013105Па.
Трубка Пито определяет максимальную скорость в центре потока, которая определяется динамическим давлением:
Динамическое давление равно разнице между полным и статическим давлением, которую и показывает дифференциальный манометр:
Таким образом, максимальная скорость воздуха в центре:
где плотность воздуха при условиях задачи определим:
кг/м3;
м/с.
Для определения расхода нужно знать среднюю скорость по сечению, которая связана с максимальной через коэффициент поля скоростей:
Этот коэффициент зависит от числа Рейнольдса:
где коэффициент динамической вязкости воздуха определяем при температуре t по формуле:
где постоянная воздуха С = 124;
Нс/м2.
В первом приближении примем Кп = 0,83, тогда:
м/с;
- турбулентный режим.
Коэффициент поля скоростей при турбулентном режиме определяем по формуле:
Во втором приближении примем Кп = 0,92, тогда:
м/с;
;
Таким образом, окончательно средняя скорость воздуха и, соответственно, объемный расход:
м/с;
м3/с.
Ответ: Q = 0,878 м3/с.