Engenharia

TUBO DE PITOT 1 – INTRODUÇÃO Em muitos estudos experimentais de escoamentos é necessário determinar o módulo e a direção da velocidade do fluido em alguns pontos da região estudada. Apesar de ser impossível a obtenção da velocidade num ponto, pode-se determinar a velocidade média numa pequena área ou volume através de instrumentos adequados. Pode-se obter a velocidade medindo-se: - o tempo que uma partícula identificável leva para percorrer uma distância conhecida; - a variação da resistência elétrica pelo resfriamento de um condutor elétrico introduzido no escoamento (anemômetro de fio quente); - a rotação de um hélice introduzido no escoamento (molinete e anemômetro); - a diferença entre a pressão total e a estática, método introduzido por Henri Pitot em 1732, que é um dos mais utilizados. O tubo de Pitot é empregado para medição de velocidades principalmente em escoamento de gases como, por exemplo, na aviação. 2 – FUNDAMENTOS TEÓRICOS 2.1) Princípio de Funcionamento

Fig. 1 Tubo de Pitot em canal aberto No ponto 1, da Figura 1, a energia total referida a unidade de peso é igual a:

2 P1 v1 + + z , onde P1 é a pressão estática em 1; v1 é a velocidade do fluido em 1, γ seu peso γ 2g específico e g a aceleração gravitacional. No ponto 2, na entrada do tubo de Pitot, a partícula que estava no ponto 1 é desacelerada até a velocidade nula; então a energia total referida à unidade de peso é igual a:

P2 +z γ Devido à proximidade entre os pontos 1 e 2, pode-se considerar que não houve dissipação de energia, isto é, a energia total referida à unidade de peso é igual nos pontos 1 e 2.
2 P1 v1 P + +z= 2 +z γ 2g γ 2 P1 v1 P2 + = γ 2g γ

ou
2 v1 (P2 − P1 ) = 2g γ

A pressão estática P1 (efetiva) é dada pela altura de coluna de fluido acima da linha com cota z, ou seja, “ h1 “. A pressão total efetiva P2 (de estagnação) é dada pela altura “ h “ como h = h1 + h 2 P h1 = 1 γ
2 P2 P1 v1 h= = + γ γ 2g

Tem − se

v2 h2 = 1 2g

Portanto através da leitura da