Plantel Salvatierra
Instrumentación industrial Ing. Osiris Martínez Jiménez
Actividad “Tubo de PITOT”
Dulce María Calderón Cardoso Ingeniería Industrial José Antonio Arreola Soto Ingeniería Industrial 10 de marzo de 2012
Fundamentos hidráulicos del tubo de Pitot Principio del tubo de pitot El tubo de pitot se usa para medir velocidades, en líquidos se introduce dentro de la corriente, y en el caso de los gases, por ejemplo, montando sobre un avión puede determinar la velocidad del avión con respecto a la del aire que lo rodea. Esencialmente consta de una boquilla con una curva que hace un ángulo de 90 °, que se coloca contra la corriente y que es parte de un medidor de presión de caudal. Se origina una presión de impacto, llamada presión dinámica, que obliga al líquido a subir o bajar dentro de la rama del medidor según el caso. Es decir empuja al líquido manométrico y con ello marca la diferencia con la presión estática. El tubo de Pitot es una máquina "para medir la velocidad del agua que fluye y la estela de los buques en virtud de su primera definición. Este método de medición fue inventado por Henri Pitot en 1732, quien ideó este tubo para medir las presiones totales. El tubo de Pitot permite la determinación de la velocidad local mediante la medición de una diferencia entre la presión estática Ps y el Pt presión total. Lo que permite la medición simultánea de ambas presiones total y estática.
Experimento Hidrostática Es la rama de la mecánica de fluidos que estudia los fluidos en estado de reposo; es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición.
Líquido en reposo En un conducto conteniendo con agua a presión en reposo practicamos un par de agujeros A y B, con la abertura B conectada a un tubo curvado a 90º (tubo de PITOT) como indica la Figura 1, notaremos que la presión es la misma. Si insertamos tubos verticales en las aberturas A y B como muestra la Figura 1, el agua se acumula en dichos tubos a una altura igual, de tal manera que la presión del agua empuja por salir, y hace que los manómetros arrojen una lectura. De esta manera, la altura alcanzada por el agua sobre los tubos verticales provee una medida de la presión estática del líquido respecto de la atmosférica.
y se indica en los dos
La presión hidrostática en este punto es igual a: 498.3 N/ manómetros de igual forma.
= 498.3 N/ ó 0 .0072 psi Por la formula
Figura 1. Líquido en reposo
Hidrodinámica Es la rama de la física que se encarga del estudio de los fluidos en movimiento.
Liquido en movimiento Si ahora el agua en el conducto se mueve de izquierda a derecha con una velocidad V como muestran las Figuras 2, el resultado de nuestro experimento es diferente: la presión del manómetro A continúa indicando la presión estática, y la presión del manómetro B aumenta, donde el impulso del agua en movimiento entrando en el tubo curvado (tubo de PITOT), contra la corriente agrega una contribución dinámica a la presión de salida del agua.
Figura 2. Líquido en movimiento
El tubo de Pitot en su aplicación práctica requiere de dos medidas, una la presión estática P s del fluido, la otra la presión total P t (estática + dinámica), para de allí derivar la presión dinámica P d por diferencia. Para probar este principio basta con poner en práctica la siguiente formula
En este caso se logro pasar un fluido de agua por un tubo de 2 pulgadas ó 0.0508m de diámetro, donde se adapto el tubo de PITOT (B) y un tubo normal (A) con un manómetro cada uno. El líquido al fluir alcanzó una velocidad de 0.0109 m/s
La ( ) Pt = 498.359405 N/ Así la presión dinámica en el tubo es
- = 0.059405
Pd = = 498.359405 N/
Conclusiones El tubo de pitot puede medir la presión y velocidad de los fluidos, al colocarlo dentro de la corriente, lo que no sucede con un tubo normal colocado dentro de la misma corriente ya que no hace diferencia entre la velocidad y presión de un fluido en movimiento y cuando está en reposo. En el experimento, las presiones son muy pequeñas y las unidades de medida en PSI hacen que las presiones tomadas sean aun mas pequeñas he imposible de registrar por el medidor, sin embargo es posible notar que el medidor que tiene el tubo de PITOT registra un leve movimiento de la manecilla al fluir el agua por el tubo, lo que no sucede al estar el liquido en reposo.
Fuentes consultadas: es.wikipedia.org/wiki/ Tubo _ Pitot descubriendo.fisica.unlp.edu.ar/.../¿Qué_es_el_ tubo _de_Monsieur_ Pi... www.conagua.gob.mx/conagua07/noticias/ tubo _ pitot.pdf www.pce-iberica.es/instrumentos-de-medida/.../manometros- pitot.ht... www.unav.es/ocw/labfluidosing10708/GPL_1_Spanish_07_08.pdf ingenieria-estructural.globered.com/categoria.asp?idcat=224 www.monografias.com › Fisica
La Figura 6 muestra un tubo de Pitot instalado debajo del ala de un avión, para la medida de su velocidad respecto al aire.
Figura 6. Uso del tubo de Pitot en una aeronave. Además de las señaladas, el tubo de Pitot-Prandtl tiene diversas aplicaciones, entre ellas en Meteorología para la medida de la velocidad del viento (Figura 7) y hasta en autos de carrera (Figura 8).
Figura 7. Anemómetro basado en el tubo de Pitot. Figura 8. Tubo de Pitot en una Ferraride F1.
Fluido en reposo
Fluido en movimiento