Трубка Пито, трубка Прандтля

Опубликовано 30.12.2010 Ведущий Антон Степанов

Для измерения динамического напора текущей жидкости или газа, скорости их течения используется прибор под названием трубка Пито. Ее изобрел в восемнадцатом веке француз Анри Пито. С виду представляет собой загнутую Г-образную трубку, один конец которой направлен в сторону набегающего потока.
При работе с жидкостями, за счет разности давлений на двух концах жидкость изменяет положение внутри трубки. Она будет подниматься по трубке до определенной высоты. Величина этой высоты покажет насколько статическое давление в жидкости больше атмосферного, и называется статическим напором. Измерительное отверстие в стенке трубы должно быть строго перпендикулярно направлению течения. Высота подъема жидкости в манометрической трубке характеризует только статическое давление и не зависит от скорости течения.
Но если эту трубку опустить внутрь трубы и изогнуть под углом 90 , направив ее приемное отверстие навстречу потоку, то жидкость перед ним будет тормозиться до нулевой скорости. Теперь высота столба будет складываться из статического напора и дополнительной высоты, называемой скоростным напором. Эта сумма называется полным напором.
Скоростной напор равен разности между высотой ht столба полного напора и высотой hs. Теперь можно вычислить и скорость потока.
У трубки Пито для газов один конец открыт и направлен к потоку газа, а другой присоединен к прибору к манометру.
Комбинированный прибор для измерения динамического давления называется трубкой Прандтля, в нем так же присутствует трубка Пито, а так же напорная трубка для измерения статического давления потока. Отверстие в направлении набегания потока предназначено для измерения полного давления. Разница полного и статического давлений измеряется манометром, эта величина и будет динамическим давлением. Зная ее можно вычислить скорость потока.
Трубки Пито и Прандтля широко используются там, где нужно измерить скорость потока, расход жидкости или газа, статическое давление. Например, газопроводах, системах вентиляции. Но самое известное их применение - это авиация. Ни один самолет не обходится без этих устройств, поскольку с их помощью измеряется приборная и истинная скорости воздушного судна, а так же вертикальная скорость и барометрическая высота полета. Для верных измерений важно, чтобы трубка не обледеневала, поэтому ее снабжают подогревом.