การวัดความเร็วด้วยท่อพีโตต์ทำได้อย่างไร: ขั้นตอนและหลักการพื้นฐาน วิธีใช้ท่อพีโตต์ในการวัดความเร็วของของไหลภายใต้สภาวะต่างๆ
การวัดความเร็วด้วยท่อพีโตต์ทำได้อย่างไร
ท่อพีโตต์ (Pitot Tube) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดความเร็วของของไหล โดยเฉพาะในงานที่เกี่ยวข้องกับการไหลของอากาศในศาสตร์ของการบิน หรือการไหลของน้ำในระบบท่อ การทำงานของท่อพีโตต์อิงตามหลักการของเบอร์นูยีที่ระบุว่าความดันรวมของของไหลในจุดหนึ่งจะคงที่หากไม่มีการเพิ่มหรือลดของแรงงานภายนอก
- ท่อพีโตต์ประกอบด้วยท่อที่มีสองรู คือ รูที่หันหน้าไปยังทิศทางของการไหล (รูจุดสแตติก) ซึ่งวัดความดันสถิต และรูที่หันหน้าเข้ากับกระแสของไหล (รูจุดสแนกเนิน) ซึ่งวัดความดันทั้งหมด
หลักการที่ใช้ในการวัดความเร็ว
- การวัดความดัน:
- การคำนวณความเร็ว:
ท่อพีโตต์จะวัดความดันสถิต (Pสติ) และความดันจุดสแนกเนิน (Pแนก) จุดสแนกเนินคือจุดที่ความเร็วของการไหลลดลงเหลือศูนย์ อิงตามสมการของเบอร์นูยี ความดันทั้งหมดที่จุดนี้จะเท่ากับผลรวมของความดันสถิตและความดันไดนามิก
Pแนก = Pสติ + 0.5 * ρ * V2
จากสมการข้างต้น เราสามารถหาระยะความแตกต่างของความดัน (Pแนก – Pสติ) และใช้ค่านี้ในการหาความเร็วของของไหล (V)
V = sqrt[(2 * (Pแนก – Pสติ)) / ρ]
โดย V คือความเร็วของของไหล ρ คือความหนาแน่นของของไหล Pแนก คือความดันจุดสแนกเนิน Pสติ คือความดันสถิต
การนำไปใช้ในงานต่างๆ
ท่อพีโตต์ใช้งานทั่วไปในการบินเพื่อวัดความเร็วเครื่องบิน การควบคุมระบบการไหลในงานอุตสาหกรรม และการวัดความเร็วของการไหลในระบบท่อน้ำ ทั้งนี้ ความแม่นยำของการวัดความเร็วด้วยท่อพีโตต์ขึ้นอยู่กับการติดตั้งที่ถูกต้องและการคำนวณที่แม่นยำ