Pitot-putken tuulennopeusanturin toimintaperiaate
Pitot-putki, joka tunnetaan myös nimellä "Pitot-putki", "tuulennopeusputki", on putkimainen laite, joka mittaa ilmavirran kokonaispainetta ja staattista painetta ilmavirran nopeuden määrittämiseksi. Se sai nimensä H. Pitotin keksinnöstä Ranskassa.
Ilmavirran nopeutta on vaikea mitata suoraan kokeellisesti, mutta ilmavirran paine on helppo mitata manometrillä. Sitä käytetään pääasiassa lentokoneen nopeuden mittaamiseen, mutta sillä on myös monia muita toimintoja. Siksi pitot-putkea voidaan käyttää paineen mittaamiseen ja sitten soveltaa Bernoullin lausetta ilmavirran nopeuden laskemiseen. Pitot-putki koostuu kaksikerroksisesta kotelosta, jossa on pyöreä pää (katso kuva). Ulkovaipan halkaisija on D. Sisäkoteloon yhdistetty kokonaispainereikä avataan pyöreän pään keskelle O liittääkseen painemittarin toiseen päähän. Reiän halkaisija on 0.3-0.6D. Avaa rivi staattisia painereikiä, jotka ovat kohtisuorassa putken ulkoseinään nähden tasaisesti kehän suunnassa kohdassa C ulkovaipan sivupinnalla noin 3-8D etäisyydellä, yhdistä painemittarin toinen pää, aseta Pitot-putki mitattavan nopeuden tasaisessa ilmavirrassa, tee putken akseli yhdenmukaiseksi ilmavirran suunnan kanssa ja putken etureuna on kohti tulevaa virtausta. Kun ilmavirta on lähellä pistettä O, sen virtausnopeus pienenee vähitellen, kunnes se pysähtyy nollaan pisteessä O. Joten pisteessä O mitataan kokonaispaine P. Toiseksi, koska putki on hyvin ohut, piste C on tarpeeksi kaukana poispäin pisteestä O, joten nopeus ja paine pisteessä C ovat periaatteessa palautuneet samaan arvoon kuin tuleva virtausnopeus V ja paine P, joten pisteessä C mitattu staattinen paine on. Hitaalla virtauksella (nestettä voidaan pitää suunnilleen kokoonpuristumattomana) kaava virtausnopeuden määrittämiseksi Bernoullin lauseella on:
Manometrillä mitatun kokonaispaineen ja staattisen paine-eron PP sekä nesteen tiheyden ρ mukaan ilmavirran nopeus voidaan laskea kaavan (1) mukaisesti.
