Hur mäts Pitot Tube Flow?
Pitotrörsflödet mäts baserat på lufttrycket som passerar in i det och den fastställda lufttätheten i atmosfären vid dess speciella höjd och lufttemperatur. Dessa ekvationer är baserade på Bernoulli-principerna med måttliga hastigheter som måste ligga under det supersoniska intervallet. Andra faktorer såsom isuppbyggnad eller tvärvind kan också påverka noggrannheten i Pitot-rörflödet. Även om Pitot-rör teoretiskt kan användas för att mäta vilken vätskeflödeshastighet som helst, är de ofta införlivade i flygplan för att bestämma lufthastighet under flygning. Henri Pitot krediteras uppfinningen av Pitot-röret 1732 under studier av flödet av floden Seine i Frankrike, och den franska forskaren Henry Darcy modifierade sin design för flygplan i mitten av 1800-talet.
Som en form av tryckmätning mäter inte Pitot-rören medelhastigheten, utan istället en enda hastighetspunkt i strömmen. Fluidflödeshastighet kan inte mätas med Pitot-rörflödet enbart på flygplan, eftersom de också kräver en mätning av det statiska lufttrycket utanför för hastighetsberäkningar. Dessa anordningar beräknar därför vad som kallas stagnationstryck, eller trycket som utövas av luft när det kommer in i Pitot-röret och kommer ut genom tryckomvandlare anslutna hål i den andra änden. Statiskt tryck beräknas av statiska portar som vanligtvis är monterade på sidan av flygplanets flygkropp, medan Pitot-rörflödet baseras på ett Pitot-rör som ofta är monterat på en bom som sträcker sig ut från flygplanets näsa.
Med Pitot-rörflödet beräknas stagnationstrycket genom att lägga till det statiska atmosfäriska standardtrycket till det dynamiska trycket som utövas på Pitot-rörets inre. På baksidan av Pitot-röret finns en ring med hål och ett centralt utgångshål, båda anslutna till tryckgivaren. När luft kommer ut från dessa hål används skillnaderna i tryck av givaren för att beräkna dynamiskt lufttryck. Bernoullis ekvation säger att statiskt lufttryck plus dynamiskt lufttryck är lika med det totala lufttrycket, vilket i detta fall är Pitot-rörets stagnationstryck.
När stagnationstryck är känt såväl som den lokala lufttätheten kan Bernoulli-ekvationer användas för att beräkna hastigheten för flygplanet som Pitot-rörets flöde passerar genom. Även om detta är tillförlitligt under ideala förhållanden, kommer låga lufthastigheter ofta att uppvisa så små tryckförändringar i Pitot-rörflödet att tryckomvandlaren ofta kan misslyckas med att beräkna dem exakt, vilket resulterar i felaktiga hastighetsavläsningar. Flera döda luftolyckor med felaktiga Pitot-rörflödesavläsningar har också inträffat när de islagts, vilket förändrade luftflödet, så inbyggda avisningsvärmare är nu införlivade i Pitot-rör för att förhindra sådana tragedier i framtiden. Justeringar kan också göras för unika förhållanden, såsom låg lufthastighet eller supersonisk flygning, så att Pitot-rör genererar exakta avläsningar.