Hur mäts pitot -rörflödet?

pitotrörsflödet mäts baserat på lufttryck som passerar in i det och den etablerade lufttätheten för atmosfären vid dess speciella höjd och lufttemperatur. Dessa ekvationer är baserade på Bernoulli -principer med måttliga hastigheter som måste ligga under det supersoniska intervallet. Andra faktorer som isuppbyggnad eller tvärvindar kan också påverka noggrannheten för pitotrörsflödet. Även om pitotröret teoretiskt kan användas för att mäta eventuell vätskeflödeshastighet, är de oftast införlivade idag på flygplan för att bestämma lufthastigheten under flygningen. Henri Pitot krediteras uppfinningen av pitotröret 1732 under studier av trycket från 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 pitotrören genomsnittlig hastighet, utan istället en enda punkt av velocity i strömmen. Vätskeflödeshastighet kan inte mätas med pitotrörsflöde ensam på flygplan, eftersom de också kräver en mätning av statiskt lufttryck för hastighetsberäkningar. Dessa enheter beräknar därför vad som kallas stagnationstryck, eller trycket som utövas av luften när den kommer in i pitotröret och går ut genom tryckomvandlare anslutna hål i andra änden. Statiskt tryck beräknas med statiska portar som vanligtvis monteras på sidan av flygplanets flygkropp, medan pitotrörsflödet är baserat på ett pitotrör som ofta är monterat på en bom som sträcker sig ut från flygplanets näsa.

Med pitot -rörflödet beräknas stagnationstrycket genom att lägga till det vanliga atmosfäriska statiska trycket till det dynamiska trycket som utövas på det inre av pitotröret. På baksidan av pitotröret finns en ring av hål och ett centralt utgångshål, båda anslutna till tryckomvandlaren. När luften lämnar dessa hål används skillnaderna i tryck av TRAnscducer till beräknat dynamiskt lufttryck. Bernoullis ekvation säger att statiskt lufttryck plus dynamiskt lufttryck är lika med det totala lufttrycket, som i detta fall är pitots rörets stagnationstryck.

När stagnationstrycket är känt såväl som den lokala lufttätheten, kan Bernoulli -ekvationer användas för att beräkna hastigheten för det flygplan som pitotrörsflödet passerar genom. Även om detta är tillförlitligt under idealiska förhållanden, kommer låga lufthastigheter ofta att presentera så små tryckförändringar i pitot -rörflödet att tryckomvandlaren ofta kan misslyckas med att exakt beräkna dem, vilket resulterar i felaktiga hastighetsavläsningar. Flera dödliga luftolyckor som involverar felaktiga pitotrörsflödesavläsningar har också inträffat när de isades över, förändrade luftflödet, så inbyggda avisningsvärmare är nu införlivade i pitotrör för att förhindra sådana tragedier i framtiden. Justeringar kan också göras för unika förhållanden, såsom låg lufthastighet eller supersonisk flight, så att pitotrör genererar exakta avläsningar.