測量氣流總壓(見壓力)的一種裝置,是18世紀法國工程師H.皮托發明的,故名。用實驗方法直接測量氣流的速度比較困難,但氣流的壓力則可以用測壓計方便地測出。因此,可用皮託管測量壓力,再應用伯努利定理算出氣流的速度。皮託管由一個圓頭的雙層套管組成(見圖),
外套管直徑為對於低速流動(流體可近似地認為是不可壓縮的),由伯努利定理得確定流速的公式為:
。 (1) 根據測壓計測出的總壓和靜壓差 p 0- p ∞,以及流體的密度 ρ,可以按照式(1)求出氣流的速度。對於亞聲速流動以下關系式成立:
, (2)(3)
式中 ∞、 c ∞、 T ∞分別為來流的 馬赫數、 聲速和溫度; γ為 比熱比; R為氣體常數。通過測壓計測出總壓 p 0和靜壓 p ∞,利用測溫儀器測出來流的溫度 T ∞,於是流速 V ∞即可根據式(2)和式(3)求出。對於超聲速流動,在皮托管頭部會產生離體激波(見激波),故以下關系成立:
, (4) 式中 是激波後駐點處的總壓。進一步可求出流速 V ∞。在高亞聲速流動和超聲速流動情形中,由於存在著多種幹擾因素,利用靜壓孔測靜壓並不準確。這時常常改用其他方法測量靜壓。
由於測壓孔有一定面積,也由於支桿幹擾和制作上等原因,測壓計測得的壓差不會正好是p0-p∞,因此通常在式(1)的根號內乘上一個很接近於1的修正系數ξ(在0.98~1.05之間)。ξ值通過同標準皮托管作校正能求得。對於某些特殊類型的流動,如粘性起主要作用的低雷諾數流動和稀薄氣體流動,必須對常規皮托管的計算公式進行適當的修正,才能精確計算流速。