皮托管

皮托管 (/piːtoʊ/ PEE-toh) 管（皮托管探头）测量流体流速。 它由法国工程师亨利·皮托 (Henri Pitot) 于 18 世纪初发明，并于 19 世纪中叶由法国科学家亨利·达西 (Henry Darcy) 修改为现代形式。 它被广泛用于确定飞机的空速； 船的水速； 以及工业中液体、空气和气体的流速。

基本的皮托管由一根直接指向流体流动的管组成。 由于该管包含流体，因此可以测量压力； 移动的流体停止（停滞），因为没有出口让流动继续进行。 该压力是流体的停滞压力，也称为总压力或（特别是在航空领域）皮托压力。

测得的停滞压力本身不能用于确定流体流速（航空中的空速）。 然而，伯努利方程指出：

滞压=静压+动压

• u {\displaystyle u} 为流速；
• p t {\displaystyle p_{t}} 是驻点或总压力；
• p s {\displaystyle p_{s}} 为静压；
• 和 ρ {\displaystyle \rho } 是流体密度。

注：上述等式仅适用于可视为不可压缩的流体。 在几乎所有条件下，液体都被视为不可压缩。 某些条件下的气体可以近似为不可压缩的。 请参见可压缩性。

因此，动态压力是停滞压力和静态压力之间的差异。 然后使用封闭容器内的隔膜确定动态压力。 如果隔膜一侧的空气处于静压，另一侧处于滞压，则隔膜的挠度与动压成正比。

在飞机上，通常使用机身侧面的静态端口测量静压。 测得的动态压力可用于确定飞机的指示空速。 上述隔膜装置通常包含在空速指示器内，空速指示器通过机械xxx将动态压力转换为空速读数。

可以使用皮托管（也称为普朗特管）代替单独的皮托管和静态端口，它有一个与皮托管同轴的第二个管，在直接气流之外的侧面有孔，以测量静压 .

皮托静压系统是一种压力敏感仪器系统，在航空领域最常用于确定飞机的空速、马赫数、高度和高度趋势。 皮托静压系统通常由皮托管、静态端口和皮托静压仪器组成。 皮托静压系统读数中的错误可能非常危险，因为从皮托静压系统获得的信息（例如空速）可能对安全至关重要。

几起商业航空公司的事件和事故已被追溯到皮托静压系统的故障。 示例包括 Austral Líneas Aéreas 航班 2553、西北航空公司航班 6231、Birgenair 航班 301 和两架 X-31 中的一架。 法国航空安全局 BEA 表示，皮托管结冰是导致法航 447 航班坠入大西洋的一个促成因素。 2008 年，Air Caraïbes 报告了两起 A330 皮托管结冰故障事件。

Birgenair 301 航班发生了致命的皮托管故障，调查人员怀疑这是由于昆虫在皮托管内筑巢造成的； 主要嫌疑人是黑色和黄色的泥涂黄蜂。

Aeroperú 航班 603 发生了致命的皮托静压系统故障，原因是清洁人员用胶带堵住了静压口。

在工业中，被测量的流速通常是在风速计难以测量的管道和管道中流动的流速。 在这些测量中，最实用的仪器是皮托管。