Tubo de Pitot
Tubo de Pitot — ou tubo pitot — é um instrumento de medição de velocidade muito utilizado para medir a velocidade de fluidos segundo modelos físicos simulados em laboratórios de hidráulica e aerodinâmica. Também usa-se em hidrologia, sendo capaz de medir indiretamente vazões em rios, canais, redes de abastecimento de água, adutoras e oleodutos.
Um importante meio de transporte faz um uso singular de tubos de Pitot: o avião.
Foi inventado no início do século XVIII pelo físico francês Henri Pitot.[1]
Funcionamento
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Pela conhecida equação de Bernoulli da Mecânica dos fluidos, tem-se:
pressão total = pressão estática + pressão dinâmica
A pressão estática, também chamada de piezométrica, é a que não depende do movimento. Ela pode ser detectada por piezômetros, ou obtida mediante o uso de um tubo de Prandtl envolvendo o tubo de Pitot.
A pressão dinâmica, também chamada de taquicarga, é a pressão atmosférica gerada quando o ar em velocidade de escoamento externo penetra no tubo Pitot.
A pressão total (ou de estagnação) por si só não é suficiente para determinar a velocidade do fluido.
O tubo de Pitot pode consistir num tubo em "L" com um único canal, permitindo medir apenas a pressão de estagnação (sendo necessário medir por outro meio a pressão estática) ou com dois canais e tomadas de pressão laterais para medir simultaneamente a pressão estática. Pode ser utilizado em laboratórios para estudos de aerodinâmica (túneis de vento) ou de hidrodinâmica em modelo reduzido em laboratórios de hidráulica.
Em aviões
editarOs chamados "instrumentos estáticos do Pitot" medem a pressão atmosférica. São eles:
- Altímetro
- Indicador de velocidade no ar
- Indicador de velocidade vertical
Eles estão conectados a tubos de pitot que se comunicam com o exterior da aeronave. Durante subida ou descida, a pressão do ar varia. Aqueles instrumentos interpretam isso física e matematicamente.
O indicador de velocidade no ar mede a diferença entre a pressão estática e a pressão dinâmica do ar, informando-a em nós ou número de Mach. Quando o avião voa mais rápido, o ar externo exerce uma maior pressão sobre o ar no interior do tubo pitot.
Os tubos de Pitot usados em aviões normalmente têm elementos de aquecimento, para evitar obstrução por congelamento. Acidentes aéreos já ocorreram devido a obstrução de um ou mais tubos de Pitot por gelo ou outro motivo.
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Detalhe de um tubo de pitot
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Localização de tubos de pitot em um avião Boeing 777
Ver também
editarReferências
- ↑ Pitot, Henri (1732). «Description d'une machine pour mesurer la vitesse des eaux courantes et le sillage des vaisseaux» (PDF). Histoire de l'Académie royale des sciences avec les mémoires de mathématique et de physique tirés des registres de cette Académie (em francês): 363–376. Consultado em 30 de abril de 2019
Bibliografia
editar- Rios, Jorge L. Paes - “ÉTUDE DES COURRANTS TURBULENTS DANS UNE CAVITÉ PAR ANEMOMETRIE LASER” - These de D.E.A. (Mestrado) á l' Université de Grenoble - INPG - Grenoble, 1979.
- Rios, Jorge L. Paes - “ESTUDO DO ESCOAMENTO TURBULENTO NUMA CAVIDADE COM ANEMÔMETRO A RAIO LASER” - in IIº SIMPÓSIO LUSO-BRASILEIRO SOBRE HIDRÁULICA E RECURSOS HIDRICOS. Tema: MODELAÇÃO MATEMÁTICA E FÍSICA EM HIDRÁULICA. ABRH - Blumenau, 1986.
- Rios, Jorge L. Paes - “CONSTRUÇÃO E UTILIZAÇÃO DO ANEMÔMETRO A RAIO LASER NO ESTUDO DE ESCOAMENTO TURBULENTOS” - in IIº SIMPÓSIO LUSO-BRASILEIRO SOBRE HIDRÁULICA E RECURSOS HIDRICOS. Tema: MODELAÇÃO MATEMÁTICA E FÍSICA EM HIDRÁULICA. ABRH - Blumenau, 1986.
- Rios, J. L. P. – Modelos Matemáticos em Hidráulica e no Meio Ambiente no Simpósio Luso-Brasileiro sobre Simulação e Modelação em Hidrâulica. APRH – LNEC. Lisboa, 1986.
- Universidade Federal do Rio Grande do Sul-Relatório sobre tubos de Pitot
- KERMODE, A.C., BARNARD, R.H., Mechanics of Flight, Prentice Hall:1972.
- RIOS, J.L.P., Mecânica dos Fluidos e Hidráulica , UFRJ. Rio de Janeiro:1972.
- Azevedo Netto, J. M., Manual de Hidráulica , Ed. Bluccher. Rio de Janeiro:1972.
