Rurka Prandtla

Rurka Prandtla – przyrząd do pomiaru prędkości przepływu płynu poprzez pomiar ciśnienia w przepływającym płynie (cieczy oraz gazów). Składa się on z dwóch osadzonych w sobie rurek, z czego pierwsza wewnętrzna służy do badania ciśnienia całkowitego płynu, natomiast zewnętrzna do badania ciśnienia statycznego^[1].

Rurka Prandtla, opracowana przez Henry’ego Darcy oraz Ludwiga Prandtla, jest udoskonaleniem wcześniejszego wynalazku francuskiego inżyniera Henri Pitota zwanego rurką Pitota.

Rurka poprzez otworek na półkulistym nosku rurki mierzy ciśnienie całkowite ${\displaystyle p_{1}}$ (ciśnienie spiętrzenia), a poprzez otwór w powierzchni bocznej oddalony od przodu rurki, ciśnienie statyczne ${\displaystyle p_{2}.}$

Dla płynów nieściśliwych prędkość oblicza się ze wzoru:

${\displaystyle v={\sqrt {\frac {2(p_{1}-p_{2})}{\rho }}}}$

gdzie: ${\displaystyle \rho }$ – gęstość płynu.

Wzór ten można też stosować dla gazów przepływających z niewielką prędkością.

Dla gazów w tym i dla powietrza stosuje się wzór Saint Venanta-Wantzela:

${\displaystyle v={\sqrt {{\frac {2\kappa }{(\kappa -1)}}{\frac {p_{1}}{\rho }}\left(1-\left({\frac {p_{2}}{p_{1}}}\right)^{\frac {\kappa -1}{\kappa }}\right)}}}$

gdzie:

• ${\displaystyle \kappa }$ – wykładnik adiabaty (dla powietrza ok. 1,4).

Wzór ten dotyczy przepływu gazów ściśliwych (np. powietrza)

Ciśnienie całkowite jest sumą ciśnienia statycznego i dynamicznego.

Przypisy

Bibliografia

• Z. Orzechowski, J. Prywer, R. Zarzycki: Mechanika Płynów w inżynierii i ochronie środowiska. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2009.brak strony w książce