P1 Aerodinámica TUBO PITOT

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Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Nombre: Tovar Escamilla Jennifer Adriana

Grupo 5AM1

TUBO PITOT

Asignatura: Aerodinámica

Prof. Rodríguez Ibarra Fausto

Introducción

Dentro de la aviación ha habido un desarrollo histórico de aeronaves y con ellas aparatos e instrumentos que han podido hacer que el vuelo de un avión sea cada vez más seguro.

El diseño e idealización de instrumentos de navegación y de distintos sistemas de funcionamiento, nos permiten tener aeronaves de mejor calidad y también buscar nuevos descubrimientos e invenciones para la evolución dentro de la industria.

En una aeronave hay factores que debemos tomar como indispensables y que tienen que ser del conocimiento del piloto, como pueden ser: la altitud, velocidad, orientación, presiones, funcionamiento de los sistemas, entre otros. Cada uno de estos aspectos se encuentra señalado en la cabina, en los tableros y computadoras. Pero detrás de todo esto existen explicaciones teóricas y prácticas que resultan indispensables de conocer para un ingeniero.

En esta investigación presento una explicación acerca de un sistema sumamente importante en el funcionamiento de la aeronave, el Sistema Pitot Estática.

Contiene la explicación general de lo que es un tubo Pitot. En seguida entraremos a la aplicación que tiene dentro de la aviación el tubo Pitot y conoceremos la importancia de este.

Tubo Pitot

El tubo Pitot fue creado por Henri Pitot en el siglo XVlll con el objetivo de poder medir la velocidad total de un fluido.

[pic 2]Es un instrumento que mide la presión dinámica de algún fluido por medio de la cuantificación de las presiones dinámica y estática. Es un tubo hueco con una sección transversal con diámetro pequeño que recibe la presión de impacto, el cual debe estar limpio de contaminantes y/o obstrucciones. En su parte inferior tiene dos agujeros colocados a 180ª uno del otro que se encuentran a favor y en contra del flujo que se vaya a medir. Estos orificios tienen la finalidad de medir, por un lado, la velocidad del flujo sumada con su presión estática y por el otro únicamente la presión.[pic 3]

El tubo Pitot suministra presión estática y presión dinámica a instrumentos que estén conectados a él. Tiene uso en la medición de caudales, y en la ingeniería es importante debido a las aplicaciones que tiene dentro de diferentes industrias.

Tipos de tubos Pitot

Dentro de la variedad de tubos Pitot que existen hay dos característicos:

• [pic 4]Pitot tipo L: Tiene forma de L y consta de dos tubos conectados a un manómetro diferencial. Así se calcula la presión dinámica. Usando la siguiente ecuación se calcula la velocidad con este instrumento.:

                                                                                                                                                                                       [pic 5]

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En donde  es el coeficiente del tubo Pitot en L,  es la presión dinámica y  es la densidad del aire[pic 7][pic 8][pic 9]

• Pitot tipo S: Tiene una sola entrada de fluido, pero realiza la medición de la presión estática, dinámica y total. El instrumento debe ser alineado con el flujo para que consiga hacer la diferencia entre las presiones dinámica y estática para obtener la presión dinámica  

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Ilustración 3. Tubo Pitot tipo S

Componentes de tubo Pitot

Los principales elementos son los siguientes:

• [pic 11]Cruceta de válvulas: Es una pieza de metal ubicada en la varilla de tubo. Cuenta con dos agujeros para inserción de mangueras y válvulas.[pic 12]
• Válvula de purga de aire: Se usa para purgar el aire del Pitot.
• Válvulas de conexión para mangueras: Separa al tubo de las mangueras.
•  Guía de medición: Se mueve a lo largo de la varilla con la finalidad de dar la indicación de la ubicación de tomas de presión diferencial en el interior del tubo.
• Dispositivo fijador de la varilla: se usa para que la varilla del tubo no tenga movimiento vertical.
• Soporte de la escala graduada para transversa: inmoviliza la graduación.
• Orificios de toma de presión diferencial: Generan la diferencial de presión.
• Tapón protector de orificios: Preserva seguros los orificios del tubo.
• Varilla: Forro externo con forma aerodinámica que conserva cubierto los tubos de presión.
• Tuerca: Hace posible la unión entre el tubo Pitot y la válvula de inserción.

Funcionamiento del tubo Pitot

La mayoría de las veces el tubo Pitot que se usa es tipo L pero puede tener dimensiones diferentes dependiendo de la función. La idea es que el Pitot este en contacto directo con el flujo que se quiera medir.

El instrumento está adaptado por dos tubos, uno tiene la función de medir la presión estática y el otro mide la presión dinámica. Específicamente para le presión estática, debe ubicarse en ángulo recto a al curso del fluido; es recomendable que se coloque en algún punto en el que la turbulencia sea reducida. La presión dinámica se obtiene como resultado de la adición de las presiones estática y cinética, y se mide con la corriente que impacta al tubo Pitot.

La presión total o presión de estancamiento se puede conocer a partir de la suma de la presión estática y la presión de impacto del fluido.

La presión de impacto también permite conocer la velocidad en la que el fluido se mueve. El Pitot se debe conectar con un manómetro y por medio de la ecuación de Bernoulli se puede conocer la velocidad del fluido.

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Ilustración 5. Estructura del tubo Pitot

El tubo Pitot en la aviación

Existen datos de mucha relevancia que permiten conocer el estado de una aeronave y las condiciones en las que esta funcionando como la velocidad, altura, altitud, dirección, entre otros. Esta información la proporcionan los instrumentos de vuelo, componentes fundamentales de la cabina de un avión.

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