¿Qué es la calculadora de velocidad con tubo de Pitot?
Un tubo de Pitot mide la velocidad del flujo de un fluido comparando la presión de estancamiento (presión total) en su punta con la presión estática del flujo sin perturbar. La diferencia entre ambas lecturas es la presión dinámica, ΔP. Esta calculadora transforma esa diferencia de presión y la densidad del fluido en una velocidad de flujo, expresada en m/s, km/h y mph. Se utiliza ampliamente en los indicadores de velocidad de las aeronaves, en mediciones de conductos de climatización (HVAC) y en túneles de viento de laboratorio.
Cómo usarla
Introduce la presión diferencial ΔP en pascales (Pa): este es el valor que marca tu transductor de presión o manómetro. A continuación, indica la densidad ρ del fluido en movimiento en kg/m³. Para el aire al nivel del mar y a 15 °C, \(\rho \approx 1{,}225\ \text{kg/m}^3\); para el agua, \(\rho \approx 1000\ \text{kg/m}^3\). Pulsa calcular y obtendrás la velocidad al instante.
La fórmula explicada
La relación parte de la ecuación de Bernoulli para flujo incompresible. La presión dinámica es igual a ½ρv², así que al despejar la velocidad obtenemos:
$$v = \sqrt{\dfrac{2 \cdot \text{ΔP (Pa)}}{\text{ρ (kg/m³)}}}$$
donde \(v\) es la velocidad (m/s), \(\Delta P\) es la presión diferencial (Pa) y \(\rho\) es la densidad del fluido (kg/m³). Esta expresión supone un flujo incompresible y de baja velocidad (Mach < 0,3 en el aire) y no tiene en cuenta las pérdidas de la sonda.
Ejemplo resuelto
Imagina un tubo de Pitot en aire (\(\rho = 1{,}225\ \text{kg/m}^3\)) que registra una presión diferencial de 500 Pa. Entonces $$v = \sqrt{\dfrac{2 \times 500}{1{,}225}} = \sqrt{816{,}33} \approx 28{,}57\ \text{m/s},$$ lo que equivale aproximadamente a 102,9 km/h o 63,9 mph.
Preguntas frecuentes
¿Qué densidad debo usar? Emplea la densidad del fluido en circulación a su temperatura y presión reales. La densidad del aire varía con la altitud y la temperatura, así que utiliza un valor corregido para obtener una velocidad fiable.
¿Sirve para flujos de alta velocidad (compresibles)? No. Por encima de aproximadamente Mach 0,3 en gases, la compresibilidad influye y debes recurrir a la ecuación de Pitot para flujo compresible.
¿Cómo obtengo ΔP? Es la diferencia entre la toma de presión total y la toma de presión estática del sistema Pitot-estático, que normalmente mide un sensor de presión diferencial.
