Name: pitot-static measurement in bernoulli flow
Uploaded: 2026-01-30T03:08:30.000Z
Duration: 1 min 24 s
Channel: JoVE

Zasada Bernoulliego mówi, że całkowite ciśnienie pozostaje stałe wzdłuż linii strumienia w układzie płynów i jest sumą ciśnień statycznych, dynamicznych i energii potencjalnej.
Ciśnienie statyczne to siła wywierana przez płyn w spoczynku, powszechnie obserwowana w rurociągach i systemach zaopatrzenia w wodę.
Zależy to od wysokości i gęstości płynu i działa prostopadle do powierzchni stykającej się z płynem.
Ciśnienie dynamiczne jest związane z prędkością płynu i reprezentuje energię wynikającą z ruchu.
Ma to kluczowe znaczenie przy projektowaniu systemów wykorzystujących szybko poruszające się płyny, takich jak kanalizacja deszczowa lub koryta rzeczne o dużej prędkości.
Ciśnienie stagnacji występuje, gdy płyn jest zatrzymywany, łącząc ciśnienie statyczne i dynamiczne.
Mierzy się go w punktach stagnacji, takich jak powierzchnie zapór lub łopatki turbin, w których prędkość płynu jest redukowana do zera.
Zrozumienie równowagi między ciśnieniem statycznym, dynamicznym i stagnacyjnym pomaga zarządzać zmianami ciśnienia i energii w układach płynów.
Ciśnienia te są mierzone za pomocą urządzeń, takich jak rurki statyczne Pitota, które mają kluczowe znaczenie dla obliczeń prędkości powietrza i przepływu płynów w różnych zastosowaniach inżynierii lądowej.

ciśnienie statyczne, stagnacyjne, dynamiczne i całkowite

Koncepcja ciśnienia statycznego, stagnacyjnego, dynamicznego i całkowitego jest fundamentem w dynamice płynów i często wyjaśniana za pomocą równania Bernoulliego:

<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/18036/18036_Equation_1.svg" style="text-align: center; height: 26px;" />

Tutaj p to ciśnienie statyczne, 1/2⍴V^2 to ciśnienie dynamiczne, γz to ciśnienie hydrostatyczne lub ciśnienie energii potencjalnej, a p_T to ciśnienie całkowite, które jest stałe wzdłuż linii prądu dla przepływów nieściśliwych.

<ol>
	<li>Ciśnienie statyczne (p): Jest to ciśnienie wywierane przez płyn w stanie spoczynku lub takie, jakby płynący płyn został zatrzymany w kierunku przepływu. Mierzy się je za pomocą sondy wprowadzonej do przepływu lub rurki piezometru.</li>
	<li>Ciśnienie dynamiczne (1/2⍴V^2): Reprezentuje wzrost ciśnienia spowodowany prędkością płynu. Można je interpretować jako energię kinetyczną przypadającą na jednostkę objętości płynu.</li>
	<li>Ciśnienie stagnacyjne (p_s): Jest to suma ciśnień statycznego i dynamicznego w punkcie stagnacji, w którym prędkość cieczy staje się zerowa:
	<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/18036/18036_Equation_2.svg" style="text-align: center; height: 26px;" />

	
	</li>
	<li>Ciśnienie całkowite (p_T): Jest to suma ciśnień statycznego, dynamicznego i hydrostatycznego. Wzdłuż linii prądu:</li>
</ol>

Rurka Pitota mierzy ciśnienie stagnacyjne (p_s) i ciśnienie statyczne (p). Obliczając różnicę między nimi, można określić prędkość cieczy:

<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/18036/18036_Equation_3.svg" style="text-align: center; height: 34px;" />

W zastosowaniach, takich jak pomiar prędkości powietrza w lotnictwie, kluczowe znaczenie ma zapewnienie dokładnego ustawienia i umiejscowienia rurki Pitota. Niewłaściwe ustawienie lub zablokowanie może prowadzić do błędnych odczytów, co ma wpływ na bezpieczeństwo operacyjne.

Ciśnienie statyczne, stagnacyjne, dynamiczne i całkowite

Zasada Bernoulliego mówi, że całkowite ciśnienie pozostaje stałe wzdłuż linii strumienia w układzie płynów i jest sumą statycznych, dynamicznych i ...

static-stagnation-dynamic-and-total-pressure

Education

JoVE Core

Civil Engineering

Inżynieria lądowa

Unit 1

Jednostka 1

Fluid Dynamics

Dynamika płynów

KEY TERMS AND CONCEPTS

KLUCZOWE POJĘCIA I KONCEPCJE

Static, Stagnation, Dynamic and Total Pressure

pitot-static measurement in bernoulli flow

Static pressure, dynamic pressure, stagnation pressure, and total pressure are key ideas in fluid dynamics. They are often explained with Bernoulli's equation. In that equation, p is static pressure, 1/2ρV^2 is dynamic pressure, γz is hydrostatic pressure or potential energy pressure, and pT is total pressure. For incompressible flow, the total pressure stays constant along a streamline.

Static pressure is the pressure a fluid exerts when it is at rest, or when flowing fluid is brought to rest in the direction of motion. It can be measured with a probe placed in the flow or with a piezometer tube. Dynamic pressure comes from the fluid's speed. It represents the pressure rise due to motion, and it can also be viewed as the kinetic energy per unit volume of the fluid.

Stagnation pressure is the pressure at a stagnation point, where the fluid velocity becomes zero. It equals the sum of static pressure and dynamic pressure. Total pressure includes static, dynamic, and hydrostatic pressure. Along a streamline, this total remains constant for incompressible flow.

A Pitot-static tube measures stagnation pressure and static pressure. The difference between these two readings can be used to determine fluid velocity. This measurement is important in applications such as airspeed sensing in aviation. For accurate results, the Pitot-static tube must be aligned and placed correctly, because misalignment or blockage can produce incorrect readings and affect safety.

Pitot-Static Measurement in Bernoulli Flow

pitot-static-measurement-in-bernoulli-flow

bernoulli's equation for flow along a streamline

bernoulli-s-equation-for-flow-along-a-streamline

Pressure and Speed in Bernoulli's Equation

Bernoulli's equation links pressure, speed, and height in a moving fluid along a streamline. It is used for incompressible, inviscid fluids under steady flow. The idea comes from applying Newton's second law to a small fluid element. That element feels forces from pressure differences, gravity, and changes in velocity. The resulting equation shows how fluid energy is shared. In the equation, P is pressure, ρ is fluid density, v is velocity, g is the acceleration due to gravity, and h is...

bernoulli's equation for flow normal to a streamline

bernoulli-s-equation-for-flow-normal-to-a-streamline

Pressure Changes Across Curved Streamlines

Bernoulli's equation for flow normal to a streamline describes how pressure changes across curved streamlines. When a fluid follows a curved path, the outer side of the curve experiences centrifugal force, which pushes the fluid outward. The pressure is therefore higher on the inner side, near the center of curvature, and lower farther out. The size of this pressure difference depends on the fluid's velocity and the radius of curvature. In flows with nearly straight streamlines, the pressure...

bernoulli's equation: problem solving

Venturi Meter Flow Rate from Pressure

A Venturi meter measures fluid flow rate in a pipeline by using pressure changes and Bernoulli's equation. In a sewage system, it can be used to determine wastewater flow rate by reading the pressure difference across the meter. The narrowed throat makes the fluid speed up, and that change in speed is linked to pressure drop. The first step is to find the cross-sectional areas of the pipe and the Venturi throat. These areas are needed to interpret the pressure difference shown on the pressure...

static, stagnation, dynamic and total pressure

Static pressure, dynamic pressure, stagnation pressure, and total pressure are key ideas in fluid dynamics. They are often explained with Bernoulli's equation. In that equation, p is static pressure, 1/2ρV^2 is dynamic pressure, γz is hydrostatic pressure or potential energy pressure, and pT is total pressure. For incompressible flow, the total pressure stays constant along a streamline. Static pressure is the pressure a fluid exerts when it is at rest, or when flowing fluid is brought to rest...

free jet

Liquid Speed from Reservoir Outlets

Free jets show how liquid moves after leaving a reservoir through an opening and flowing into the air without resistance. The jet speed is found with Bernoulli’s principle, and it depends on the height of liquid above the opening. This relationship assumes atmospheric pressure at both the reservoir surface and the jet exit. The liquid column’s height controls the speed at the nozzle because the fluid’s potential energy changes into kinetic energy during flow. As the liquid leaves the...

continuity equation

Fluid Flow and Area Changes

Fluid flow and area changes are linked by the continuity equation. For a steady flow of an incompressible fluid in a confined system, the mass flow rate stays constant. This idea is useful in nozzles, syringes, and pipes where the cross-sectional area changes. The mass flow rate is written as an equation that connects density, area, and velocity. For incompressible flow, the density stays the same, so the equation becomes simpler. When the area gets smaller, the fluid speed must increase. When...

energy line and hydraulic gradient line

Fluid Head Profiles in Pipes and Channels

Fluid head profiles in pipes and channels show how pressure, speed, and height change in a flowing fluid. These profiles come from Bernoulli's equation for steady, incompressible, inviscid flow. In that equation, total head includes pressure head, velocity head, and elevation head. The energy line (EL) shows the total head available in the flow. It sits above the datum and includes all three energy parts. Under ideal conditions, the EL stays horizontal because the total energy does not change...

design example: designing water slide

Water Slide Speed and Bernoulli's Principle

Water slide speed is controlled by Bernoulli's principle and the height of the slide. Engineers use these ideas to keep the ride exciting while making sure the water stays safe for riders. As water moves downhill, gravity makes it speed up. The water at the bottom depends on the height it starts from. A taller slide gives the water more potential energy at the top. That energy changes into kinetic energy as the water descends, so the flow becomes faster. Bernoulli's principle helps describe...

key terms and concepts

Learn how static, dynamic, stagnation, and total pressure relate to Bernoulli's equation and how a Pitot-static tube can be used to measure flow speed.

Pitot-Static Measurement in Bernoulli Flow | JoVE K12

JoVE Core Civil Engineering provides a foundational exploration of essential construction materials in civil engineering, focusing on bricks, stones, steel, wood, and concrete through easy-to-understand animated videos. This collection covers the properties, manufacturing processes, and practical applications of these materials. Additionally, the accompanied science-in-action videos demonstrate the research experiments performed in laboratories.

civil engineering

Pitot-Static Measurement in Bernoulli Flow

Description

Transcript

Tags