JPS601421Y2 - 多孔式ピト−管 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は多孔式ピトー管の静圧計測精度の改良に関する
ものである。

従来の多孔式ピトー管を第１図乃至第３図について説明
する。

第１図は６孔式ピトー管の縦断側面図、第２図は第１図
の■−■線矢視の横断面図、第３図は第１図のｌ−１１
Ｉ線矢視の平面図を示す。

８′は気流の流れを示し、ピトー管本体１′の前部には
４個の圧力計測孔３’、 ４’、 ５’、 ６’が中心
の圧力計測孔２′のまわりに等角度、等間隔に配置され
ている。

さらにピトー管本体１′後部の一側端面１′ａには静圧
計測孔７′があり、その近傍下で上記本体１′の一側端
面１′ａ１底面１′ｂ１側面１’ｃｔ ｌ’ａで形成
される面突差部１０’ａｔ １０’ｂ、１０’ｃは曲
面構造となっている。

またこれらの圧力計測孔２／、３’ｔ４’。５’、６’
と静圧計測孔７′はそれぞれ図示していない圧力計測用
マノメータに導かれ、相互に導通していないものとする
。

従来この種のピトー管で、３次元高速流の流速、方向を
計測する場合は、水平方向の流れ方向を左右の圧力計測
孔５’、６’の差圧で検出すると共に、垂直方向の流れ
方向を上下の圧力計測孔３’、４’の差圧で検出し、さ
らに中心の圧力計測孔２′、静圧計測孔７′と、その周
りの圧力計測孔３／、４／、５１゜６′との差圧の和に
基いて流速を検出することができる。

また静圧は圧力計測孔５’、６’または静圧計測孔７′
により、総圧は中心の圧力計測孔２′によって検出する
ことができる。

なおこれらの各圧力計測孔２／、３／、４’ｔ ５ｚ
、 ６／、静圧計測孔７′と流れ方向、静圧、総圧との
相関特性は検定用風洞によって求める。

従来の多孔式ピトー管は静圧を求める場合に次のような
欠点がある。

すなわち第１図に示す圧力計測孔５′によって静圧を求
めようとする場合、圧力計測孔５′は構造的に動圧を感
するので、その動圧分だけ静圧計測精度が劣る。

また第３図に示すように圧力計測孔５′によって静圧を
求める場合、流れ８′の方向によっては、動圧を感する
ので静圧計測精度が劣る。

また、超音速流れの場合衝撃波９′がピトー管の直前に
発生するので、衝撃波９′による静圧上昇の影響を受け
やすく、やはり静圧計測精度が劣る。

この衝撃波９′の影響を少なくするために圧力計測孔５
′までの距離を長くとれば、ピトー管本体１′が大きく
なり、構造的に狭い空間で使用するのには不適当である
。

さらに静圧計測孔７′によって静圧を求める場合には、
ピトー管本体１′の面突差部１０’ａ＋１０’ｂ、１０
’ｃの形状によっては流れ８′が静圧計測孔７′まで到
達するために、水平及び垂直方向の流れ８′の方向に対
して、静圧計測孔７′の圧力応答特性が悪く、静圧計測
精度が劣る欠点がある。

本考案はターボ機械等の狭い空間において、構造的にコ
ンパクトで且つ３次元高速気流の流速、流れ方向を精度
よく計測できる多孔式ピトー管を提供することを目的と
して考案されたものである。

本考案は、Ｌ字状をなし、Ｌ字の先端に複数個開けられ
た動圧計測孔と、回礼と相反する向きでＬ字の曲り部に
開けられた静圧計測孔とを有する多孔式ピトー管におい
て、上記静圧計測孔を開ける面を平面とし、同面と交差
する他の面との断交差部に角を有したことを特徴とする
多孔式ピトー管に係り、高速気流の３次元流速、流れ方
向特に静圧を精度よく計測するために、ピトー管本体−
側端面に設けた静圧計測孔の断交差部を曲面から角を有
する構造とし、静圧応答特性が流れ方向に鈍感な特性を
有するようにした多孔式ピトー管を提供しようとするも
ので、ターボ機械等の狭い空間において３次元高速流の
流速、流れ方向を精度よく計測する多孔式ピトー管とし
て応用できるものである。

本考案の多孔式ピトー管の一実施例を第４図乃至第６図
について説明する。

第４図は本考案の多孔式ピトー管の一実施例の縦断側面
図、第５図は第４図の■−Ｖ線矢視の平面図、第６図は
第５図と同じ平面図で、流れの様子を示す説明図を示す
。

第４図乃至第６図の符号１〜９は第１図から第３図まで
の１′〜９′と実質的に同−構成である。

１はピトー管本体でＬ字状をなし、３，４゜５．６はＬ
字状ピトー管１の前部にある４個の圧力計測孔で中心の
圧力計測孔２のまわりに等角度、等間隔に配置されてい
る。

ピトー管本体１の圧力計測孔２． ３．４．５． ６と
相反する向きでＬ字の曲り部に静圧計測孔７が開けられ
、８は気流の流れ、９は衝撃波を示す。

本考案が従来例と異なる点は、多孔式ピトー管の本体１
−側端面１ａに設けられた静圧計測孔７の近傍下で、本
体１−側端面１ａと底面１ｂで形成される断交差部１０
ａ及び底面１ｂと側面１ｃ、ｌｄで形成される断交差部
１０ｂ、１０ｃとを角を有する構造としたことである。

なお上記圧力計測孔２，３，４゜５．６と静圧計測孔７
は図示していない圧力計測用のマノメータに導かれ、相
互に導通していないものとする。

上述の如く、一実施例として６孔式ピトー管について説
明したが、本考案は４孔式や５礼式など多孔式ピトー管
全般に応用できる。

本考案の作用について説明する。

流れ８が超音速流れの場合、角を有する断交差部１０ａ
、１０ｂ、１０ｃで流れ８に膨張波１１が発生し、流れ
８ａは偏向された流れ８ｂとなる。

さらに偏向された流れ８ｂは衝撃波１２を介して流れ８
ｃとなって流出する。

このために静圧計測孔７は直接、流れ８にさらされず、
はとんどよどんだ圧カ一定の領域すなわち死水領域１３
内にある。

本考案は以上の構成よりなり、上記ピトー管本体１の断
交差部１０ａ、１０ｂ、１０ｃが鋭い角を有するために
、流れ８の方向にほぼ無関係に死水領域１３は規定され
るので、静圧計測孔７で計測した圧力は流れの動圧を感
することなく、流れのマツハ数によって一義的に決定さ
れるので、従来のピトー管に比して静圧特性が非常によ
い効果を奏するものである。

また、ピトー管を前の衝撃波９による静圧上昇の影響を
受けないので、構造的にコンパクトな形状となる効果を
奏するものである。

実施例 第７図は第４図から第６図に示した本考案の６孔式ピト
ー管についての静圧特性の風洞検定結果を示す図で、縦
軸に圧力係数Ｃｐを、横軸に流れ８のマツハ数ＭｏＯを
とっている。

なお、圧力係数ＣｐはＣｐ＝ （Ｐ ０Ｏ−Ｐ Ｂ）／
（Ｐ Ｔ Ｐ Ｂ ）から求める。

すなわちＰｏＯは流れ８の静圧でありＰＴは圧力計測孔
２で計測された圧力であり、ＰＢは静圧計測孔７で計測
された圧力である。

また第８図はピトー管本体１を側面から見た流れ８の方
向γを示す図で、第９図はピトー管本体１を底面から見
た流れ８の方向βを示す図である。

第７図に示すようにピトー管本体１の側面の流れ８方向
γに対しては一２０°≦γ≦２０°、底面の流れ８方向
βに対しては一１０’≦β≦ｌＯ°の範囲内の流れであ
れば、はぼ流れ８の方向γ、βに無関係な静圧特性（Ｃ
ｐ〜Ｍｏ０）が得られ、本考案の有用性が立証された。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の６孔式ピトー管の縦断側面図、第２図は
第１図の■−■線矢視の横断面図、第３図は第１図のＩ
−ＩＩＩ線矢視の平面図、第４図は本考案の多孔式ピト
ー管の一実施例の縦断側面図、第５図は第４図の■−Ｖ
線矢視の平面図、第６図は第５図と同じ平面図で流れの
様子を示す説明図、第７図は本考案の６孔式ピトー管に
ついての静圧特性の風洞検定結果を示す図、第８図はピ
トー管本体を側面から見た流れの方向γを示す図、第９
図はピトー管本体を底面から見た流れの方向βを示す図
である。 １・・・・・・ピトー管本体、１′・・・・・・ピトー
管本体、１ａ・・・・・・−側端面、１ｂ・・・・・・
底面、ｌｃ、ｌｄ・・・・・・側面、ｌ’ａ・・・・・
・−側端面、ｌ’ｂ・・・・・・底面、１’ｃ、１’ｄ
＝側面、２．３． ４． ５． ６−−−−−−圧力計
測孔、２’、３’、４’、５’、６’・・・・・・圧力
計測孔、７・・・・・・静圧計測孔、７′・・・・・・
静圧計測孔、８・・・・・・流れ、８′・・・・・・流
れ、８ａ、 ８ｂ、 ８Ｃ・・・・・・流れ、９・・・
・・・衝撃波、９′・・・・・・衝撃波、１０ ａ、
１０ ｂ、 １０ ｃ＝面充交差部１０’ａ。 １０’ｂ、 １０’ｃ・・・・・・面突差部、１１・
・・・・・膨張波、１２・・・・・・衝撃波、１３・・
・・・・死水領域。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. り字状をなし、Ｌ字の先端に複数個開けられた動圧計測
   孔と、回礼と相反する向きでＬ字の曲り部に開けられた
   静圧計測孔とを有する多孔式ピトー管において、上記静
   圧計測孔を開ける面を平面とし、同面と交差する他の面
   との面突差部に角を有したことを特徴とする多孔式ピト
   ー管。