【02】ピトー管について

ピトー管は、風の流れに対して正面と直角方向に小孔を持ち、それぞれの孔から別々に圧力を取り出す細管が内蔵されています。その圧力差(前者を全圧、後者を静圧)をマイクロマノメーターで測定することにより、風速を計測することができます。
ピトー管は通常、高速域(5 m/s以上)における風速校正用として使用されます。
 
 動圧=全圧―静圧
 全圧:風の流れに平行な成分(軸方向)、静圧:風の流れと垂直な成分
 
ピトー管による風速測定の原理
流体の流れの中に物体が置かれると、物体の前面で流れはせき止められ、物体の表面に流れの速度がゼロとなる点が生じます。これを『よどみ点』といいます。
 
図.1 ピトー管の外観図

 
 
 
(a)点からよどみ点までの空気の流れにベルヌーイの式を適用すると、
  U=√2(P0―P)/ρ
となり、P0、Pが測定されれば、風速が求められます。
ここで式中の記号は次の通りとなります。
     U:風速値
     ρ:流体の密度
  P0:よどみ点の圧力
  P:(a)点の圧力
 
ピトー管で得られた差圧を次式に入力して、風速値を求めることができます。
  U=395.673×√(△h×(1+0.00366×T)/ρ)
 
  △h:マノメーターの読み (Pa)
   T:風温 (℃)
   P:測定時の大気圧 (Pa)
     (厳密にはマノメーターの補正・高度(標高)などの補正が必要です。)
簡単な目安としては

  U=1.2773×√△h
 
 で計算できます。
例えば、△h=1,500 (Pa)の場合 U=約49.47 (m/s)となります。
 
関連ページリンク
その他の風速測定方式について([1] アネモマスター風速計の特長について)
 
熱式風速計の原理について([7] アネモマスター風速計の動作原理について)
いて)