Tubo de Pitot

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ÍNDICE

Contenido

INTRODUCCIÓN        2

¿QUÉ ES EL TUBO DE PITOT Y CUÁL ES SU PRINCIPAL FUNCIONAMIENTO?        3

PRINCIPIOS DE OPERACIÓN        6

TIPOS DE TUBOS DE PITOT        7

VENTAJAS Y DESVENTAJAS        9

VENTAJAS        9

DESVENTAJAS        9

COMPONENTES DEL TUBO DE PITOT        10

APLICACIONES ESPECÍFICAS EN AUTOS        12

ANÁLISIS DE DATOS        13

CONCLUSIÓN        15

BIBLIOGRAFÍA        15

INTRODUCCIÓN

A lo largo del contenido de este archivo se encontrará en principal funcionamiento del tubo de Pitot, entendemos que es un instrumento de suma importancia ya que permite calcular la presión total o una pérdida de carga asociada en un volumen de caudal para estimar la velocidad de un fluido.

El tubo de Pitot fui inventado en el siglo XVII por Henri Pitot, que para en ese momento lo desarrolló para poder medir la velocidad del rio Sena. [pic 2]

Comprenderemos su principal funcionamiento, el cual a grandes rasgos el tubo de Pitot mide la presión estática (la presión del fluido en estado estático) y la otra parte del tubo mide la presión dinámica (Presión del fluido en movimiento) la suma de estas dos presiones no daría la presión total.

Así mismo conoceremos algunas de las características de los principales tubos de Pitot, así como las ventajas y desventajas con las que este tipo de medición cuenta, posterior a ello conoceremos algunos componentes con las que los podremos ubicar fácilmente a la hora de hablar de ellos, por otra parte, conoceremos las aplicaciones específicas que se pueden dar en los automóviles y como es que se pueden dar los datos, así como un breve concepto de sus lecturas.

¿QUÉ ES EL TUBO DE PITOT Y CUÁL ES SU PRINCIPAL FUNCIONAMIENTO?

El tubo de Pitot es un instrumento que permitirá calcular directamente la presión total o pérdida de carga que está asociada en un volumen de caudal, esto para poder estimar la velocidad del fluido. Es te tipo de tubo es considerado como un medidor de caudal volumétrico del tipo deprimógeno, ya que con el de puede calcular el flujo de fluidos a través de la velocidad y si relación con las propiedades del fluido.

El tubo de Pitot es una alternativa de las placas de orificio ya que una de las diferencias entre ambos medidores de caudal es que la placa que orificio mide directamente la corriente del flujo, mientras que el tubo de Pitot puede detectar la velocidad de flujo en un solo punto de la corriente, tomando esto en cuenta podemos decir que el tubo de Pitot puede ser introducido como una sonda en tuberías presurizadas, sin la necesidad de interrumpir la operación, también podemos definirlo de la siguiente manera:

“El tubo de Pitot es un instrumento de medición utilizado para determinar la velocidad de un fluido, empleando como referencia la presión total del fluido (presión estática y la presión dinámica del fluido que puede ser líquido o gas).”

Entonces podemos decir que, gracias a la medición de la presión del fluido en un punto determinado de alguna tubería, el tubo de Pitot permite estimar la velocidad del fluido en ese punto, y utilizando una relación entre la velocidad y el área que atraviesa el fluido se puede calcular el caudal volumétrico de este.[pic 3]

El tubo de Pitot generalmente tiene una forma de “L” y se puede representar en distintos tamaños según su funcionalidad.

Está conformado por dos tubos, cada uno con un funcionamiento distinto el cual uno mide la presión estática, mientras que el otro mide la presión dinámica.

La presión estática es la presión de funcionamiento de la tubería, se mide en ángulo recto con respecto a la dirección del fluido t preferiblemente se toma en un área de baja turbulencia, generalmente el centro de la tubería.

La presión dinámica es la suma de la presión cinética y estática, esta presión puede detectarse cuando la corriente de flujo impacta en la tubería de Pitot.

Más sin embargo tenemos que también llega a afectar la punta del tubo ya que las que tienen puntas semiesféricas tienen errores en las presiones totales a ángulos muy bajos de inclinación del flujo, también tenemos que los tubos con una punta cuadrada afilada pueden comenzar a tener errores cerca de 8” de inclinación del flujo, más sin embargo esto puede mejorar si es que es que se hace un chaflan en la punta del tubo.

Pero para corregir este tipo de errores que se llegan a tener en este tipo de tubos se pueden diseñar unos nuevos y así se corregirán las lecturas de presión estática, pero incluso también se puede hacer uso del diseño de Prandtl. [pic 4]

Este tipo de diseño no requiere de ninguna corrección, pero sebe comprobarse su exactitud.

Es por ello por lo que los tubos Pitot-static existentes deben ser examinados de manera que se revisen si existen errores en la punta y en el vástago para así poder encontrar sus constantes.

Entendemos que también se está limitado a los flujos subsónicos ya que, si las presiones de los dos orificios se conectan a través de un manómetro o transductor de presión, la diferencia de presión será aproximadamente , a partir de la cual se puede calcular la velocidad siempre que se disponga de la densidad. La densidad puede calcularse a partir de la ecuación de estado basada en una medición de la temperatura y la medición de la presión estática. El tubo Pitot-estático es fácil de construir, pero tiene algunos errores inherentes. Si se tienen en cuenta estos errores, es posible determinar la presión dinámica con una precisión del 0,1%. Un tubo de cabeza total con punta semiesférica leerá la cabeza total con precisión siempre que la inclinación sea inferior a 3". Un tubo Pitot de punta cuadrada irá a ángulos más altos sin error, pero tanto los tubos Pitot de punta cuadrada como los de punta redonda sufren errores si se utilizan con números de Reynolds demasiado bajos o demasiado cerca de una pared. A números de Reynolds muy bajos, el régimen de flujo se denomina "flujo rastrero". La diferencia entre la presión y la presión de estancamiento no es la presión dinámica, q = , que da Cp=1 para un flujo con números de Reynolds altos. En este régimen, la presión de estancamiento en un cuerpo de nariz roma se da aproximadamente en función del número de Reynolds, basándose en el diámetro del cuerpo, por Barkep como: [pic 5][pic 6]

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