PRE-LABORATORIO

LAB. #2: MEDICIÓN DE CAUDAL UTILIZANDO UN TUBO PITOT

1. Medición de caudal por presión diferencial: presión estática v/s presión total.

El tubo de Pitot, sirve para calcular la presión total, también llamada presión de estancamiento o presión remanente (suma de la presión estática y de la presión dinámica).
En el punto (1) del esquema, embocadura del tubo, se forma un punto de estancamiento, la velocidad allí (v1) es nula, y la presión según la ecuación de Bernoulli aumenta hasta:

Por lo tanto:

Siendo:
v0 y p0 = presión y velocidad de la corriente imperturbada.
pt = presión total o de estancamiento.
Aplicando la misma ecuación entre las secciones (1) y (2), considerando que v1 = v2 = 0, se tiene:

Siendo:
y2 - y1 = L (lectura en el tubo piezométrico)

Luego:

Esta es llamada la expresión de Pitot.

2. Tubo PITOT.

El tubo PITOT mide la diferencia entre la presión total y la presión estática, o sea, la presión dinámica, la cual es proporcional a la velocidad. Es quizá la forma más antigua de medir la presión diferencial y también conocer la velocidad de circulación de un fluido en una tubería. En la figura 8 se muestra, en su forma más sencilla, un pequeño tubo con la entrada orientada en contra del sentido de la corriente del fluido. La velocidad del fluido en la entrada del tubo se hace nula, al ser un punto de estancamiento, convirtiendo su energía cinética en energía de presión, lo que da lugar a un aumento de presión dentro del tubo de Pitot.

Fig. 8. Tubo Pitot en su forma más sencilla

En la práctica se emplea un diseño, como se muestra en la figura 9, con dos tubos concéntricos, el interior que actúa de tubo de Pitot y el exterior como un medio de medir la presión estática.

Fig. 9. Tubo de Pitot clásico.

Los tubos de Pitot son instrumentos sencillos, económicos y disponibles en un amplio margen de tamaños. Si se utilizan adecuadamente pueden conseguirse precisiones moderadas y, aunque su uso habitual sea para la medida de la velocidad del aire, se usan también, con la ayuda de una técnica de integración, para indicar el caudal total en grandes conductos y, prácticamente, con cualquier fluido. Probablemente la principal desventaja sea su dificultad para medir bajas velocidades del aire. Para líquidos quizás el principal problema sea la rotura de la sonda.