Il Tubo di Pitot è uno strumento di misurazione della pressione utilizzato per misurare la velocità del flusso di un fluido, tipicamente aria o acqua. È ampiamente utilizzato in aviazione per determinare la velocità di un aeromobile rispetto all'aria.
Principio di funzionamento:
Il tubo di Pitot misura due tipi di pressione:
- Pressione statica: La pressione dell'aria circostante indisturbata.
- Pressione di ristagno (o totale): La pressione che l'aria esercita quando viene portata a riposo (arrestata) davanti al tubo.
La differenza tra la pressione di ristagno e la pressione statica è chiamata pressione dinamica. Questa pressione dinamica è direttamente proporzionale al quadrato della velocità del flusso.
Formula:
La velocità del flusso (V) può essere calcolata utilizzando la seguente formula, derivata dall'equazione di Bernoulli:
V = sqrt(2 * (P_t - P_s) / ρ)
Dove:
- V = Velocità del flusso
- P_t = Pressione di ristagno (o totale)
- P_s = Pressione statica
- ρ = Densità del fluido (aria o acqua)
Componenti tipici:
- Un tubo che punta direttamente nel flusso del fluido per misurare la Pressione%20di%20ristagno.
- Una o più aperture statiche per misurare la Pressione%20statica.
- Un manometro differenziale per misurare la differenza tra la pressione di ristagno e la pressione statica.
Applicazioni:
- Aviazione: Misurazione della velocità degli aeromobili.
- Automotive: Test aerodinamici.
- Meteorologia: Misurazione della velocità del vento.
- Ricerca e sviluppo: Studi sulla dinamica dei fluidi.
- Industria: Misurazione della portata di gas e liquidi in tubazioni.
Limitazioni:
- Sensibilità all'angolo di attacco: La precisione della misurazione può essere influenzata dall'angolo tra il tubo di Pitot e la direzione del flusso.
- Blocco: Il tubo può essere bloccato da detriti o ghiaccio, causando letture errate. Per questo motivo, in aviazione, spesso si utilizzano sistemi di riscaldamento per prevenire il congelamento.
- Compressibilità: La formula sopraindicata è accurata per flussi incomprimibili. Per flussi ad alta velocità (avvicinandosi alla velocità del suono), devono essere applicate correzioni per la compressibilità del fluido.
In sintesi, il tubo di Pitot è uno strumento semplice ma efficace per misurare la velocità del flusso di un fluido. La sua robustezza e affidabilità lo rendono un componente cruciale in molte applicazioni ingegneristiche e scientifiche.