Tubo de Pitot

El tubo de Pitot se utiliza para calcular la presión total, también denominada presión de estancamiento, presión remanente o presión de remanso (suma de la presión estática y de la presión dinámica).

Diagrama del sistema pitot estático. Incluye el tubo pitot, los instrumentos pitot estáticos y las tomas de presión estática y dinámica.

Tipos de tubos de Pitot

Uso de los tubos de Pitot en aviación para medir la velocidad de desplazamiento del avión con relación a la masa de aire circundante

Tubos de pitot en un monoplaza de Fórmula 1

Lo inventó el ingeniero francés Henri Pitot en 1732[1] y fue modificado por Henry Darcy en 1858.[2] Se utiliza mucho para medir la velocidad del viento en aparatos aéreos y para cuantificar las velocidades de aire y gases en aplicaciones industriales.

Mide la velocidad en un punto dado de la corriente de flujo, no la media de la velocidad del viento.[3]

Teoría de funcionamiento

En el sitio ❶ del esquema adjunto, embocadura del tubo, se forma un punto de estancamiento. Ahí la velocidad (v₁) es nula, y la presión, según la ecuación de Bernoulli, aumenta hasta:

${P_{1} \over \rho g}={P_{t} \over \rho g}={P_{0} \over \rho g}+{v_{0}^{2} \over 2g_{c}}$

Por lo tanto:

$P_{t}=P_{0}+\rho {v_{0}^{2} \over 2}$

siendo:

P₀ y v₀ = presión y velocidad de la corriente en el punto 0.

P_t = presión total o de estancamiento.

Aplicando la misma ecuación entre las secciones 1 y 2, considerando que v₁ = v₂ = 0, se tiene:

$y_{1}+{P_{1} \over \rho g}=y_{2}+{P_{2} \over \rho g}$

Y de aquí, despejando la diferencia de alturas:

$y_{2}-y_{1}={P_{1} \over \rho g}-{P_{2} \over \rho g}$

Por lo que, la diferencia de presiones quedaría:

${P_{1}}-{P_{2}}={\rho g(y_{2}-y_{1})}$

Si del dibujo del tubo de Pitot tenemos claro que:

y₂ - y₁ = L (lectura en el tubo piezométrico)

Se puede simplificar todo el desarrollo matemático en:

$\ P_{t}=\rho gL$

Esta es la denominada expresión de Pitot.

Referencias

Pitot, Henri (1732). «Description d'une machine pour mesurer la vîtesse des eaux courants et le sillage de vaisseaux» (PDF). Histoire de la Académie Royale des Sciences avec les mémoires de mathématique et de physique tiré de registre de cette Académie: 363-376. Consultado el 19 de junio de 2009.
Darcy, Henry (1858). «Note relative à quelques modifications à introduire dans le tube de Pitot» (PDF). Annales des Ponts et Chaussées: 351-359. Consultado el 31 de julio de 2009.
Geankoplis, C.J. (2003). Transport processes and separation process principles (includes unit operations) (4.ª edición). New Jersey: Prentice Hall.

Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas. Claudio Mataix Plana, 2009.

Véase también

Enlaces externos

Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre Tubo de Pitot.
¿Qué es el tubo de Monsieur Pitot? Ensayo a nivel divulgación acerca del tubo de Pitot.

Datos: Q56218
Multimedia: Pitot tubes / Q56218

Este artículo ha sido escrito por Wikipedia. El texto está disponible bajo la licencia Creative Commons - Atribución - CompartirIgual. Pueden aplicarse cláusulas adicionales a los archivos multimedia.

[1] Pitot, Henri (1732). «Description d'une machine pour mesurer la vîtesse des eaux courants et le sillage de vaisseaux» (PDF). Histoire de la Académie Royale des Sciences avec les mémoires de mathématique et de physique tiré de registre de cette Académie: 363-376. Consultado el 19 de junio de 2009.

[2] Darcy, Henry (1858). «Note relative à quelques modifications à introduire dans le tube de Pitot» (PDF). Annales des Ponts et Chaussées: 351-359. Consultado el 31 de julio de 2009.

[3] Geankoplis, C.J. (2003). Transport processes and separation process principles (includes unit operations) (4.ª edición). New Jersey: Prentice Hall.