Hvordan måles Pitot Tube Flow?
Pitot-rørstrømningen måles baseret på lufttryk, der passerer ind i den, og den etablerede lufttæthed i atmosfæren ved dens særlige højde og lufttemperatur. Disse ligninger er baseret på Bernoulli-principper i moderate hastigheder, der skal være under det supersoniske interval. Andre faktorer, såsom isopbygning eller krydsvind, kan også påvirke nøjagtigheden af Pitot-rørstrømmen. Selvom Pitot-rør teoretisk kan bruges til at måle en hvilken som helst væskestrømningshastighed, er de oftest inkorporeret i dag i fly for at bestemme lufthastighed under flyvning. Henri Pitot krediteres opfindelsen af Pitot-røret i 1732 under undersøgelse af trykket fra strømmen af floden Seine i Frankrig, og den franske videnskabsmand Henry Darcy modificerede sit design til flybrug i midten af det 19. århundrede.
Som en form for trykmåling måler Pitot-rør ikke gennemsnitshastigheden, men i stedet et enkelt hastighedspunkt i strømmen. Fluidstrømningshastighed kan ikke måles ved Pitot-rørstrømning alene på fly, da de også kræver en måling af statisk lufttryk udefra til hastighedsberegninger. Disse anordninger beregner derfor, hvad der er kendt som stagnationstryk, eller trykket, der udøves af luft, når det kommer ind i Pitot-røret og kommer ud gennem tryktransducerforbundne huller i den anden ende. Statisk tryk beregnes af statiske porte, der normalt er monteret på siden af flyets flykroge, mens Pitot-rørstrømmen er baseret på et Pitot-rør, der ofte er monteret på en bom, der strækker sig ud fra flyets næse.
Ved Pitot-rørstrømning beregnes stagnationstrykket ved at tilføje det statiske atmosfæriske standardtryk til det dynamiske tryk, der udøves på det indre af Pitot-røret. På bagsiden af Pitot-røret er der en ring af huller og et centralt udgangshul, begge forbundet til tryktransduceren. Når luft kommer ud af disse huller, anvendes forskellene i tryk af transduceren til beregnet dynamisk lufttryk. Bernoullis ligning siger, at statisk lufttryk plus dynamisk lufttryk er lig med det samlede lufttryk, som i dette tilfælde er Pitot-rørets stagnationstryk.
Når der er kendt stagnationstryk såvel som den lokale lufttæthed, kan Bernoulli-ligninger bruges til at beregne hastigheden af flyet, som Pitot-rørstrømmen passerer gennem. Selvom dette er pålideligt under ideelle forhold, vil lave lufthastigheder ofte præsentere så små ændringer i trykket i Pitot-rørstrømmen, at tryktransduceren ofte ikke kan beregne dem nøjagtigt, hvilket resulterer i fejlagtige hastighedsaflæsninger. Flere dødsfaldsulykker med involveret defekt Pitot-rørstrømningsaflæsninger har også fundet sted, da de blev islagt, hvilket ændrede luftstrømmen, så indbyggede afisningsvarmere er nu inkorporeret i Pitot-rør for at forhindre sådanne tragedier i fremtiden. Justeringer kan også foretages under unikke forhold, såsom lav lufthastighed eller supersonisk flyvning, så Pitot-rør genererer nøjagtige aflæsninger.