Что такое калькулятор скорости по трубке Пито?
Трубка Пито измеряет скорость потока, сравнивая полное (заторможенное) давление на её носике со статическим давлением невозмущённого потока. Разница между этими двумя величинами и есть динамическое давление ΔP. Этот калькулятор переводит перепад давления и плотность среды в скорость потока, выдавая результат сразу в м/с, км/ч и миль/ч. Такой расчёт применяют в указателях воздушной скорости самолётов, при замерах в вентиляционных каналах систем ОВиК (HVAC) и в лабораторных аэродинамических трубах.
Как пользоваться калькулятором
Введите перепад давления ΔP в паскалях (Па) — это показание вашего датчика давления или манометра. Затем укажите плотность ρ движущейся среды в кг/м³. Для воздуха на уровне моря при 15 °C ρ ≈ 1,225 кг/м³; для воды ρ ≈ 1000 кг/м³. Нажмите «Рассчитать», и скорость появится мгновенно.
Разбор формулы
Зависимость следует из уравнения Бернулли для несжимаемого потока. Динамическое давление равно \(\tfrac{1}{2}\rho v^2\), поэтому, выразив скорость, получаем:
$$v = \sqrt{\dfrac{2 \cdot \text{ΔP (Pa)}}{\text{ρ (kg/m³)}}}$$где \(v\) — скорость (м/с), \(\Delta P\) — перепад давления (Па), а \(\rho\) — плотность среды (кг/м³). Формула справедлива для несжимаемого низкоскоростного потока (для воздуха число Маха < 0,3) и не учитывает потери на самом зонде.
Пример расчёта
Допустим, трубка Пито в воздухе (\(\rho = 1{,}225\ \text{кг/м}^3\)) показывает перепад давления 500 Па. Тогда $$v = \sqrt{\frac{2 \times 500}{1{,}225}} = \sqrt{816{,}33} \approx 28{,}57\ \text{м/с},$$ что составляет примерно 102,9 км/ч или 63,9 миль/ч.
Частые вопросы
Какую плотность использовать? Берите плотность движущейся среды при её реальной температуре и давлении. Плотность воздуха меняется с высотой и температурой, поэтому для точного измерения воздушной скорости подставляйте скорректированное значение.
Подходит ли формула для высоких (сжимаемых) скоростей? Нет. Для газов примерно выше числа Маха 0,3 начинает сказываться сжимаемость, и нужно применять уравнение Пито для сжимаемого потока.
Как получить ΔP? Это разница между показаниями приёмника полного давления и приёмника статического давления системы Пито — статика; обычно её снимают датчиком перепада давления.
