Tubo de Pitot
El tubo de Pitot es un instrumento que se utiliza para medir la velocidad macroscópica de un fluido (por ejemplo, un gas ). Fue inventado en 1732 por el ingeniero y físico francés Henri Pitot .
Operación y calibración
El tubo de Pitot basa su funcionamiento en la presión total de un fluido.
Un tubo de Pitot está equipado con dos puntos de presión , uno en el extremo anterior dispuesto tangencial a la corriente ( toma total ) y otro en el cuerpo dispuesto perpendicular al flujo ( toma estática ). La diferencia entre las dos presiones (la presión dinámica , medida con un manómetro diferencial conectado a las dos tomas) es proporcional al cuadrado del módulo de la velocidad macroscópica, en fórmulas:
El hecho de que las tomas de presión sean dos y separadas parecería inutilizar el Pitot (de hecho, la definición de presión total requiere que las presiones estática, dinámica y total se midan en el mismo punto en el mismo instante de tiempo).
Para que el tubo de Pitot proporcione una medición precisa, la presión total debe permanecer constante en el campo de flujo del fluido (es decir, la ecuación de Bernoulli debe aplicarse en su primera o al menos en su segunda declaración). Como los tubos de Pitot generalmente se construyen de tal manera que no perturben excesivamente el campo de movimiento a su alrededor, esta aproximación es aceptable. Sin embargo, se debe dibujar una curva de calibración, válida para el Pitot utilizado.
La calibración de Pitot se realiza introduciendo el tubo en una corriente de fluido de la que se conocen perfectamente las propiedades del propio fluido y la velocidad macroscópica. Para un número suficiente de valores macroscópicos de velocidad, se registran las diferencias de presión correspondientes entre las dos tomas de Pitot, obteniendo una sucesión de puntos que representan la función de transferencia del instrumento. Por lo tanto, durante el uso, en lugar de la fórmula derivada de la definición de presión total, es posible utilizar esta función de transferencia (actualmente, sin embargo, fácilmente implementada en un código de cálculo que interpola la curva de calibración) para asignar a cada valor de la correcta velocidad.
En situaciones particulares puede ocurrir que el campo de movimiento del fluido en el que se sumerge el Pitot presente gradientes de velocidad tan elevados que determinen una gran diferencia de velocidad macroscópica entre los dos grifos. En este caso, la lectura de velocidad se referirá al fluido que pasa por la entrada estática.
Usos
El tubo de Pitot se utiliza en todos los aviones y en las carreras de automovilismo (típicamente Fórmula Uno , durante las pruebas de pretemporada) como sensor para la determinación de la velocidad macroscópica con respecto al aire y en túneles de viento para la medición de la velocidad macroscópica del corriente de aire. También se utiliza en sistemas de remediación ambiental, en particular para plantas de tipo SVE / Bv (Soil Vapor Extraction - Bioventing), para controlar las presiones diferenciales (y por lo tanto los caudales) a lo largo de las tuberías de extracción / inyección de gas desde / hacia el subsuelo. . . También es uno de los instrumentos para la medición de la velocidad macroscópica en los conductos de emisión a la atmósfera, conforme lo exige la norma UNI EN ISO 16911-1: 2013.
Artículos relacionados
Otros proyectos
Wikimedia Commons contiene imágenes u otros archivos en el tubo de Pitot
Enlaces externos
- ( ES ) Tubo de Pitot , en Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
- Sonda de velocidad estática - tubo de Pitot de www.ilvolo.it , en ilvolo.it .