Strona głównaPytania → Jak obliczyć prędkość powietrza w...

Jak obliczyć prędkość powietrza w przewodzie wentylacyjnym?

Pytanie

Pyta Bartek

Chciałbym dowiedzieć się jakim wzorem należy się posłużyć do obliczenia prędkości powietrza w przewodzie wentylacyjnym, którym jest rura o średnicy 200 mm. Elementem pomiarowym są dwie przeciwstawne rurki skierowane zgodnie oraz przeciwstawnie do kierunku przepływu powietrza. Mierzona jest różnica ciśnień pomiędzy rurkami (w paskalach [Pa]).

Odpowiedź

Odpowiada dr hab. Piotr Sułkowski

Wspomniane urządzenie do pomiaru prędkości powietrza to tzw. rurka Prandtla, zwana też rurką Pitota (a bardziej poprawnie, rurka Prandtla jest pewną modyfikacją rurki Pitota). W ogólności ciśnienie oraz prędkość przepływu płynu (cieczy lub gazu) łączy zależność zwana równaniem Bernoulliego. Dla płynów nieściśliwych, a także dla gazów które przepływają z niewielką prędkością, równanie to redukuje się do zależności postaci

$$
v=\sqrt{\frac{2(p_2-p_1)}{\rho}},
$$

gdzie $v$ to szukana prędkość płynu (gazu), $\rho$ to jego gęstość, a $p_1$ i $p_2$ to mierzone przez rurkę ciśnienia (czy też mierzona ich różnica $p_2-p_1$). W zastosowaniach technicznych rurkę Prandtla (Pitota) charakteryzuje się przez współczynnik oznaczany literą $K$, który pozwala wyrazić prędkość przepływającego powietrza (w metrach na sekundę), w temperaturze pokojowej, po prostu jako

$$
v=K\sqrt{p_2-p_1}
$$

(współczesne urządzenia pozwalają też uwzględnić poprawkę uwzględniającą zmiany temperatury, jak wspomniano też tu).