Ein pitot Tube ist ein Druck-Maß-Instrument, das verwendet ist, um Flüssigkeitsströmungsgeschwindigkeit zu messen. Die pitot Tube wurde vom französischen Ingenieur Henri Pitot am Anfang des 18. Jahrhunderts erfunden und wurde zu seiner modernen Form Mitte des 19. Jahrhunderts vom französischen Wissenschaftler Henry Darcy modifiziert. Es wird weit verwendet, um die Eigengeschwindigkeit eines Flugzeuges zu bestimmen und Luft und Gasgeschwindigkeiten in Industrieanwendungen zu messen. Die pitot Tube wird verwendet, um die lokale Geschwindigkeit an einem gegebenen Punkt im Fluss-Strom und nicht die durchschnittliche Geschwindigkeit in der Pfeife oder Röhre zu messen.

Theorie der Operation

Die grundlegende pitot Tube besteht aus einer Tube, die direkt in die Flüssigkeitsströmung hinweist. Da diese Tube Flüssigkeit enthält, kann ein Druck gemessen werden; die bewegende Flüssigkeit wird zum Rest gebracht (stagniert), weil es keinen Ausgang gibt, um Fluss zu erlauben, weiterzugehen. Dieser Druck ist der Stagnationsdruck der Flüssigkeit, auch bekannt als der Gesamtdruck oder (besonders in der Luftfahrt) der pitot Druck.

Der gemessene Stagnationsdruck kann nicht von sich verwendet werden, um die flüssige Geschwindigkeit (Eigengeschwindigkeit in der Luftfahrt) zu bestimmen. Jedoch, die Gleichungsstaaten von Bernoulli:

Der auch geschrieben werden kann

:Wenn wir

das für die Geschwindigkeit lösen, kommen wir:

:

Zeichen: Die obengenannte Gleichung gilt nur für incompressible Flüssigkeit.

wo:

• ist flüssige Geschwindigkeit;

• ist Stagnation oder Gesamtdruck;

• ist statischer Druck;
• und ist flüssige Dichte.

Der Wert für den Druck-Fall - oder Δp wegen Δh, des Lesens auf dem Manometer:

:Δp = g Δh

Wo:

• ist die Dichte der Flüssigkeit im Manometer

• Δh ist das Manometer, lesend

Der dynamische Druck ist dann der Unterschied zwischen dem Stagnationsdruck und dem statischen Druck. Der statische Druck wird allgemein mit den statischen Häfen auf der Seite des Rumpfs gemessen. Der dynamische Druck wird dann mit einem Diaphragma innerhalb eines beiliegenden Behälters bestimmt. Wenn die Luft auf einer Seite des Diaphragmas am statischen Druck und anderem am Stagnationsdruck ist, dann ist die Ablenkung des Diaphragmas zum dynamischen Druck proportional, der dann verwendet werden kann, um die angezeigte Eigengeschwindigkeit des Flugzeuges zu bestimmen. Die Diaphragma-Einordnung wird normalerweise innerhalb des Eigengeschwindigkeitshinweises enthalten, der den dynamischen Druck zu einem Eigengeschwindigkeitslesen mittels mechanischer Hebel umwandelt.

Statt getrennten pitot und statischer Häfen kann eine pitot-statische Tube (hat auch eine Tube von Prandtl genannt), verwendet werden, der eine zweite Tube hat, die mit der pitot Tube mit Löchern auf den Seiten außerhalb des direkten Luftstroms koaxial ist, um den statischen Druck zu messen.

Operation

Tuben von Pitot auf dem Flugzeug haben allgemein genannte Pitot-Hitze von Elementen der Heizung, um die Tube davon abzuhalten, behindert mit dem Eis zu werden. Der Misserfolg dieser Systeme kann katastrophale Folgen, als im Fall vom Südlichen Líneas Aéreas Flug 2553 haben, Birgenair Flug 301 (haben Ermittlungsbeamte vermutet, dass eine Art Kerbtier ein Nest innerhalb der pitot Tube geschaffen haben könnte: Der Hauptverdächtige ist eine Art genannt die schwarze und gelbe Schlamm-Schmierer-Wespe), Nordwestlicher Luftfahrtgesellschaft-Flug 6231, Flug 603 von AeroPeru (hat statischen Hafen blockiert), und eines X-31. Es ist auch darauf hingewiesen worden, dass pitot Tube-Eisschicht ein beitragender Faktor für den Unfall des Flugs 447 von Air France gewesen sein kann, obwohl um diesen Anspruch gekämpft worden ist.

Industrieanwendungen

In der Industrie sind die Geschwindigkeiten, die messen werden, häufig diejenigen, die in Kanälen und Röhren fließen, wo Maße durch einen Windstärkemesser schwierig sein würden vorzuherrschen. In diesen Arten von Maßen ist das praktischste Instrument, um zu verwenden, die pitot Tube. Die pitot Tube kann durch ein kleines Loch im Kanal mit dem pitot eingefügt werden, der mit einem U-Tube-Wassermaß oder einem anderen Differenzialdruckmesser (alnor) verbunden ist, für die Geschwindigkeit innerhalb des ducted Windkanals zu bestimmen. Ein Gebrauch dieser Technik soll den Betrag des Abkühlens bestimmen, das an ein Zimmer geliefert wird.

Die Flüssigkeitsströmungsrate in einem Kanal kann dann geschätzt werden von:

:Volume-Durchfluss (Kubikfüße pro Minute) = Kanal-Gebiet (Quadratfuß) × Geschwindigkeit (Füße pro Minute)

:Volume-Durchfluss (Kubikmeter pro Sekunde) = Kanal-Gebiet (Quadratmeter) × Geschwindigkeit (Meter pro Sekunde)

In der Luftfahrt wird Eigengeschwindigkeit normalerweise in Knoten gemessen.

Siehe auch

• Kalibrierte Eigengeschwindigkeit
• Fluss-Maß
• Machzahl
• Piezometer
• Pitot-statisches System
• Positionsfehler
• Wahre Eigengeschwindigkeit
• Luftdaten steigen
• Atmosphärische Eisschicht
• Eisschicht von Bedingungen
• PIREP
• AIRMET
• SIGMET
• Antieisschicht
• Das Enteisen
• Annubar

Referenzen

Links

• 3D-Zeichentrickfilm des Pitot Tube-Differenzialdruck-Durchflussmessungsgrundsatzes
• Wie Technologie des 18. Jahrhunderts Unten ein Verkehrsflugzeug (wired.com) Gekonnt

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