Sida 1722
Väg- och vattenbyggnadskonst
I 20
i7 Sept. 1919
TEKNISK TIDSKRIFT
delhastigheten i det längdsnitt, i vilket pitotröret befinner sig, sa att pitotrörets koefficient endast behöver innehålla, dels en mindre justering på grund av apparatens ofullkomlighet, virvelrörelser kring pitotrörsöppningarna o. d., dels den konstant, ungefär 0,94, som anger förhållandet mellan medelhastigheten i rörets tvärsektion och i det nämnda mätsnittet.
Då emellertid hastighetsdiagrammets yta (fig. A) hela tiden »ir i stort konstant, gkh = g&k = gck, bör ett pitotrör med ett stort antal hål, som alltså fångar hela hastighetsdiagrammet därför giva lugnare och säkrare utslag än pitotrör av typ 1 eller 2. Pitotrören n:r 3 och 4 äro konstruerade med hänsyn härtill. N:r 3 är ett enkelt rör, försett med 7 pitotrörsöppningar ; det statiska trycket mätes i ett separat hål vid rörväggen. Det går tvärs igenom rörsektionen och är sålunda lagrat i bägge ändar i rörväggen. Denna fasta lagring innebär en avsevärd praktisk fördel framför rören 1 och 2, vilkas fria ände i röret särskilt vid större vattenhastigheter råkar i kraftiga ■vibrationer, som försämra avläsningarnas värde.
N:r 4 är ett dubbelrör av samma konstruktion med pitotrörsöppningar mitt för varandra framåt och bakåt.
I stället finnes intet statiskt rör.
Eftersom vattenhastigheten i vattenröret är olika vid de olika pitotrörsöppningarna i rören typ 3 och 4 och därmed även trycket i dessa öppningar är olika, uppstår en vattenströmning i pitotröret på sådant sätt, att vatten strömmar in i de mellersta hålen och ut genom de yttersta. Om ett pitotrör av typ 3 har n st. öppningar och hastigheterna i vattenröret mitt för dessa öppningar äro vi> v2, v2 ... . v„, så erhålles ett utslag (= skillnaden mellan pitotrörstryckhöjden och den statiska tryckhöjden)
h =
2 g
[a v j2 + b v22 + <r v* -j-
t v .
De olika vattenhastigheterna inverka alltså på utslaget med kvadraten och för övrigt med olika koefficient, beroende på den ovannämnda strömningen, nämligen så, att för de hål, där strömningshastigheten zvlt iv2, wn i pitotrörsöppningen blir störst, är koefficienten minst. För varje hål, där vatten strömmar ut, gäller emellertid ekvationen [fig. B.):
iv* — h —
och där vatten strömmar in :
2 g
— h.
2 g
^ id torttarighetstillstand är den utströmmande vattenmängden lika stor som den inströmmande, varför, om pitotrörsöppningarna äro lika stora, enl. fig. B erhålles
wi = w2 -(- ?t'3.
Dä man vidare känner den ungefärliga ekvationen för hastighetsfördelningen i ett snitt genom vattenrörets axel, t. ex. det vid våra försök erhållna uttrycket
8
1,125
V
I 4- . 7; •
r2 o.
där vQ = medelhastigheten i rörsektionen, kan man beräkna storleken av h, uttryckt i kvadraterna på vattenhastigheterna resp. medelhastigheten v0. För ett pitotrör t. ex. med tre hal, där vattnet strömmar in genom ett i mitten v2 och ut genom de tva andra v1 på samma
avstånd från mitten, blir h = -i— _p 4 rja ) Qm
^ t> \ 5 5
R = *5 och rx 1 = 10 cm, blir h == i,i3 1°. . För
2 g
t. ex. ett rör med 6 öppningar [fig. £),/?= 15 Cm,
'i — I2,5 r2 = 7,5 och >3 = 2,5 cm, där vatten strömmar in genom de mellersta öppningarna ?c2 och zr3 och ut genom de yttersta wlt blir
h — (L 2 2
**\5*’+l + =*>.•«£
Man kan alltså på analytisk väg bestämma pitotrörshålens läge, sa att vattenhastighetskvadraterna ingå med samma koefficient, vilket inträffar, då vattnet strömmar in genom lika många hål som det strömmar ut. Man kan även
bestämma hålens läge så, att h = ?£ vilket inträffar,
2 g
om halen dessutom äro fördelade omkring de punkter å hastighetsdiagrammet, där hastigheten är lika med v0, vilket inträffar på avståndet r = 0,75 ä 0,80 R, alltefter den kurva, man antager för hastighetsfördelningen. Da halen därvid komma väl nära rörväggen, torde det v ara lämpligare att som ovan angivits bestämma deras
o J
läge, så att h = — , då med z>med menas medelhastig-
heten i mätsnittet.
Med pitotrör enligt typ 4 erhålles ett utslag =2 h, sammansatt av ett utslag h -f- ks [hs = statiska trycket) uppåt i det för vattentrycket utsatta pitotröret, som har öppningarna riktade mot vattenströmmen och ett utslag h hs nedåt i det motsatta pitotröret, som utsättes för sugning av vattenströmmen. Särskilt det sistnämnda utslaget blir avsevärt reducerat genom virvelrörelser. I de vid försöken använda pitotrören av typ 3 och 4 funnos 7 st. hål i varje. Dessas fördelning, som var avsedd att taga hänsyn till ytfördelningen å cirkeln, vilken gör att vattenhastigheterna vid periferien få större inverkan än hastigheterna vid centrum på medelhastigheten i hela sektionen, motsvarar emellertid ej den enligt ovanstående lämpligaste fördelningen. Pitotrörsöppningarna s koncentrering till de områden, där vattenhastigheten är lika med medelhastigheten, visade sig dock ägnad att motverka pulsationernas inverkan och medföra lugna utslag. För vattenhastigheter mellan 2 och 4 m höll sig förhållandet
vo
- praktiskt taget konstant. Då det ute på en arbetsplats eller f. ö. var som helst utom i ett provrum är olämpligt att använda langa vattenståndsrör, måste dessa ersättas med en mätapparat med visare. Det vid försöken använda instrumentet, tillverkat av A. B. Svenska ^°ggi var förutom med pumpanordning för delarnas befriande fran luft även försett med strypkranar på pitotrören, sa att utslagens svängningar genom tillstrypning kunde dämpas. Det har sedermera använts vid pumpanläggningen i Södertälje och visat sig i stort fungera bra, utom då vattnet av särskilda anledningar medförde alltför mycket luft.
Med användande av ett pitotrör enligt typ 4, ett dubbelrör med långsmal sektion lagrat i bägge ändar, försett med ett stort antal öppningar fördelade enligt ovan-
o H v 2
stående, sa att utslaget — = h = — med liten diame-
2 2 g
ter a dessa öppningar, 1 å 2 mm, men relativt stor sektions-
Källa: Internet Archive ·
