Pitot-putki

Pitot-putki on mittalaite, jolla mitataan virtauksen paikallista nopeutta paine-eron avulla. Mittaustilanteessa putki asetetaan kohtisuoraan virtausta vasten. Sen keksi Henri Pitot (1695–1771), joka mittasi Seine-joen virtausnopeutta taivutetun lasiputken avulla. Etenkin lentokoneissa, pitot-putket ovat tärkeässä roolissa, koska ne mittaavat koneen ilmanopeutta. Sääolot ja korkea lentokorkeus saattavat johtaa pitot-putkien jäätymiseen, joka aiheuttaa sen, että ilmanopeutta ei voida enää mitata ja järjestelmä antaa väärän nopeuden. Tämä voi johtaa väärinkäsityksiin ohjaamossa. Tämän vuoksi pitot-putkea lämmitetään lennon aikana.

Nopeuden määritys putken avulla

Stagnaatiopaine  on staattisen paineen  ja dynaamisen paineen  summa. Stagnaatiopaine mitataan pitot-putken aukon kohdalta, jossa siis on virtauksen stagnaatiopiste. Staattinen paine sen sijaan on häiriötön paine, joka mitataan sellaisesta kohdasta virtausta, jossa ei ole pitot-putkea tai muita esteitä.

Mikäli virtaus on puristumatonta (Machin luku on pieni), niin voidaan käyttää Bernoullin yhtälöä. Eli tarkastellaan virtauksen tietyn virtaviivan kahta eri kohtaa: stagnaatio- ja staattisen paineen mittauspistettä, jotka ovat kummatkin samalla korkeudella ()

.

Koska stagnaatiopisteessä nopeus  on nolla ja mittauspisteiden korkeudet samat, niin saadaan yhtälö supistettua muotoon

.

Paine-ero on , nyt yhtälöstä saadaan nopeus:

missä  on nopeus [m/s],
 on ilman tiheys [kg/m3] (se on suuruusluokkaa 1,2 kg/m3, mutta riippuu lämpötilasta ja ilmanpaineesta),
 on dynaaminen paine,
 on stagnaatiopaine ja
 on staattinen paine.

Yllä olevan Pitot'n kaavan loi Henri Pitot vuonna 1732.

Käyttö

Pitot-putkea käytetään lentokoneissa, tuulitunneleissa, mittalaitteissa, tilavuus- ja massavirtamittauksissa kuten ilmanvaihtokanavan ilmamäärämittauksessa.

Lähteet  

Mittalaitteet
Lentokonemittauslaitteet