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  • Publié le : 10 décembre 2012
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Principe de mesure des tubes de Pitot :

La vitesse d'air est déterminée par les pressions dynamique et statique. Les tubes de Pitot sont robustes et existent en version acier inox ou laiton nickelé. Ils se raccordent sur les appareils par des tubes silicone et un module de pression différentielle.

Avantages :
Les tubes de Pitot sont particulièrement adaptés aux grandes vitessesd'écoulement, à des conditions d'utilisations extrêmes et aux hautes températures ambiantes (jusqu'à 700 °C suivant les modèles). Ils sont faciles à nettoyer.

Inconvénients :
Ils dépendent de la direction, faibles vitesses d'écoulement non mesurables, dépendant de la température, précision limitée, sensible aux écoulements turbulents.
4 - Application du Théorème de Bernoulli :
4.1 - Tube de pitot
Onconsidère un liquide en écoulement permanent dans une canalisation et deux tubes plongeant dans le liquide, l'un débouchant en A face au courant, et l'autre en B est le long des lignes de courant, les deux extrémités étant à la même hauteur. Au point B, le liquide a la même vitesse v que dans la canalisation et la pression est la même que celle du liquide pB = p.
En A, point d'arrêt, la vitesseest nulle et la pression est pA.
D'après le théorème de Bernoulli,
        
En mesurant la dénivellation h du liquide dans les deux tubes, on peut en déduire la vitesse v d'écoulement du fluide.

Le tube de Pitot :
Il est placé dans une zone où l'air circule sans perturbation et paradoxalement, la pression totale Pt étant constante tout autour de l'avion on peut en principe l'installer là oùon veut sauf dans le souffle de l'hélice (la pression totale y est différente de celle qui nous intéresse !).
Le tube de Pitot arrête les particules et de ce fait le terme de pression dynamique (Pd = ρV² /2) devient très localement nul puisque la vitesse est nulle dans la zone d'arrêt. Pt étant constante tout autour du tube de Pitot l'équation de Bernoulli devient :
          Ps + 0=Pt
c'està dire que le tube de Pitot « voit » une pression statique locale (dans les quelques mm3 où il arrête l'air) égale à la pression totale de l'écoulement

Fig.1 Schéma des pressions autour du tube de Pitot :
1. La pression totale Pt (3) reste constante
2. La pression statique dans le tube de courant arrêté par le tube de Pitot, (1) ligne pointillé, augmente au fur et à mesure que lavitesse V et la pression dynamique ρV² /2 diminuent.
3. La vitesse étant nulle devant le tube de Pitot la pression statique qu'il mesure est égale à la pression totale Pt.
4. Ps devant le tube de Pitot (ou Pt) diminué de Ps autour de l'avion vaut la pression dynamique Pd.
5. Ainsi par arrêt de l'écoulement on augmente sa pression Ps et on porte localement (là où la vitesse est nulle) l'airà la pression totale Pt ; cette petite zone d'arrêt est localisée devant le tube de Pitot (Fig. 2 A) qui peut en transmettre la pression à distance grâce à un tube étanche. En effectuant la différence ( Pt - Ps), Ps pression statique mesurée dans une zone où on a pris soin de ne pas perturber l'écoulement, à la paroi du fuselage ou à la paroi d'un « tube de pression statique », on calcule lapression dynamique ρV² /2 = Pd puisque : Ps + ρV² /2 = Pt alors ρV² /2 = Pt - Ps d'où : V = racine carrée de 2(Pt-Ps)/ ρ
D’une autre façon on peut dire que Le tube de Pitot permet la mesure de la vitesse d'écoulement d'un gaz subsonique. Le tube de Pitot consiste à pratiquer dans un tube, un orifice de prise de pression en A et en B:

Le point A est un point d'arrêt car la vitesse est nulle (il n'ypas d'écoulement dans l'orifice, c'est juste une prise de pression). Loin de l'obstacle (le tube de Pitot) l'écoulement est supposé uniforme de vitesse v et de pression  .
En A (point d'arrêt), en utilisant la relation de Bernoulli le long de la ligne de courant et en considérant la variation de hauteur entre A et B négligeable, la pression vaut:

Nous avons donc:

Donc pour les avions...
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