Prandtlova trubica

Prandtlova trubica

Prandtlova trubica alebo Prandtlova sonda je zariadenie na meranie rýchlosti prúdiacej tekutiny. Principiálne ide o upravenú Pitotovu trubicu.

Prandtlova trubica sa hodí najmä na meranie väčších rýchlostí tekutín. Rýchlosť prúdiacej tekutiny sa merá v mieste ponoru trubice, pričom prúdenie musí byť rovnomerné a laminárne. Trubica je tvorená sondou so zaobleným čelom, v ktorom je vstupný otvor. Tekutina prúdiaca týmto otvorom, je privedená ku diferenčnému (pomerovému) manometru, pomocou ktorého sa meria celkový tlak p tekutiny. Po obvode sondy vo vzdialenosti trojnásobku jej priemeru sa nachádzajú otvory na snímanie statického tlaku. Otvory sa umiestňujú do bodu, kde je hodnota dynamického tlaku nulová.

Rurka cez otvor v zaoblenom čele, na ktorý kinetická energia|kineticky narážajú molekuly tekutiny, meria celkový tlak, ktorý je daný dynamickým tlakom narážajúcej tekutiny a statického tlaku prostredia. $p_{1}$ (celkový tlak), cez otvor v boku sondy je meraný statický tlak prostredia $p_{2}$.

Pre ideálny plyn platí:

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

kde: $\rho$ - hustota plynu.

Pre rýchlosť prúdenia plynov a tým aj vzduchu vzduchu platí:

$v={\sqrt {{\frac {2k}{(k-1)}}.g.R.T.(1-({\frac {p_{2}}{p_{1}}})^{\frac {(k-1)}{k}})}}$

kde:

• k - adiabatická konštanta (pre vzduch 1.4),
• R - univerzálna plynová konštanta,
• g - gravitačná konštanta
• T - termodynamická teplota plynu

Tieto rovnice platia len pre podzvukové prúdenia.

Celkový tlak = statický tlak + dynamický tlak.