Zasada działania czujnika prędkości wiatru z rurką Pitota
Rurka Pitota, znana również jako „rurka Pitota”, „rura prędkości wiatru”, to rurowe urządzenie mierzące ciśnienie całkowite i ciśnienie statyczne przepływu powietrza w celu określenia prędkości przepływu powietrza. Został nazwany na cześć wynalazku H. Pitota we Francji.
Eksperymentalnie trudno jest bezpośrednio zmierzyć prędkość przepływu powietrza, ale ciśnienie przepływu powietrza można łatwo zmierzyć za pomocą manometru. Służy głównie do pomiaru prędkości samolotu, ale ma także wiele innych funkcji. Dlatego rurkę Pitota można zmierzyć ciśnienie, a następnie zastosować twierdzenie Bernoulliego do obliczenia prędkości przepływu powietrza. Rurka Pitota składa się z dwuwarstwowej osłony z okrągłą główką (patrz rysunek). Średnica zewnętrznej obudowy wynosi D. Całkowity otwór ciśnieniowy połączony z obudową wewnętrzną jest otwarty w środku O okrągłej główki w celu podłączenia do jednego końca manometru. Średnica otworu wynosi 0.3-0.6D. Otworzyć rząd otworów ciśnienia statycznego prostopadle do zewnętrznej ścianki rury równomiernie wzdłuż kierunku obwodowego w punkcie C na bocznej powierzchni płaszcza zewnętrznego w odległości około 3-8D, podłączyć drugi koniec manometru, umieścić Rurka Pitota w stałym przepływie powietrza o mierzonej prędkości sprawia, że oś rury jest zgodna z kierunkiem przepływu powietrza, a przednia krawędź rury jest skierowana w stronę dopływającego przepływu. Kiedy przepływ powietrza zbliża się do punktu O, jego prędkość przepływu stopniowo maleje, aż do stagnacji do zera w punkcie O. Zatem w punkcie O mierzone jest całkowite ciśnienie P. Po drugie, ponieważ rura jest bardzo cienka, punkt C jest wystarczająco daleko od punktu O, więc prędkość i ciśnienie w punkcie C zasadniczo powróciły do tej samej wartości, co prędkość przepływu na wlocie V i ciśnienie P, zatem ciśnienie statyczne zmierzone w punkcie C wynosi. W przypadku przepływu o małej prędkości (płyn można uznać za w przybliżeniu nieściśliwy) wzór na określenie natężenia przepływu za pomocą twierdzenia Bernoulliego jest następujący:
Na podstawie zmierzonego manometrem ciśnienia całkowitego i różnicy ciśnień statycznych PP oraz gęstości cieczy ρ prędkość przepływu powietrza można obliczyć ze wzoru (1).
