Pitot-Prandtlova cev

Iz Wikipedije, proste enciklopedije

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.

[uredi] Načelo delovanja

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

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 p_t . V cevi, ki leži pravokotno na smer toka, pa se hitrost ne spremeni in na tem mestu se meri t.i. statični tlak p_s.

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

iz katere izrazimo hitrost v :

[uredi] Napake merjenja

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.

[uredi] Uporaba Pitot-Prandtlove cevi

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