Pitot-Prandtlova cev

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Pitot-Prandtlova cev v merilni napravi za letalo Airbus A380

Pitot-Prandtlova cev (tudi Pitotova cev ali Prandtlova cev) je priprava za merjenje hitrosti plina z znano gostoto. Imenuje se po francoskem inženirju Henriju Pitotu in nemškem fiziku Ludwigu Prandtlu, ki sta jo izumila. Današnjo obliko cevi je dal Henry Darcy.

Načelo delovanja[uredi | uredi kodo]

Osnovno načelo Pitot-Prandtlove cevi sta dve cevi od katerih je ena usmerjena v smeri toka, druga pa pravokotno na smer toka.

Prikaz Pitot-Prandtlove cevi

Cev, ki leži v smeri toka, je na nasprotnem koncu zaprta, zaradi česar se tok plina tam zaustavi, na račun tega pa naraste tlak na tem mestu. Ta tlak imenujemo totalni tlak pt . V cevi, ki leži pravokotno na smer toka, pa se hitrost ne spremeni in na tem mestu se meri t.i. statični tlak ps.

Iz Bernoullijeve enačbe ob predpostavki, da je potencialna energija konstantna, dobimo naslednjo enačbo:

p_s + \frac{1}{2} \rho v^2 = p_t

iz katere izrazimo hitrost v :

 v = \sqrt{\frac {2(p_t-p_s)} {\rho}}

Napake merjenja[uredi | uredi kodo]

Če se gostota plina spreminja, npr. zaradi temperature, se zaradi tega spreminja tudi izmerjena hitrost.

Zgornja enačba ni najbolj ustrezna v naslednjih pogojih:

  • Pri nizkih hitrostih je tudi totalni tlak nizek in napaka merilnika tlaka je lahko celo večja od izmerjene vrednosti, kar pomeni veliko napako pri merjenju.
  • Pri visokih hitrostih (npr. pri nadzvočni hitrosti) se pred cevjo pojavi udarni val, zaradi česar naraste totalni tlak. Da je merjenje hitrosti po tem postopku možno tudi v tem primeru, je potrebno izvesti nekatere popravke.

Uporaba Pitot-Prandtlove cevi[uredi | uredi kodo]

Pitot-Prandtlova cev se največ uporablja pri merilcu hitrosti letala in po potrebi za izravnavo variometra.