Quais as limitações de uso de um tubo de Pitot? (1 ponto).
Passo 1
O enunciado pede para listarmos as principais limitações de uso de um tubo de Pitot. O conteúdo envolve mecânica dos fluidos e instrumentação de medição de velocidade por meio da diferença entre pressão total e pressão estática.
Passo 2
Antes de tudo, vale lembrar que um tubo de Pitot mede a pressão total no ponto de estagnação do fluido e, comparando com a pressão estática, permite calcular a pressão dinâmica e, daí, a velocidade local. Essa técnica pressupõe um escoamento razoavelmente uniforme e alinhado com o eixo do tubo.
Passo 3
Um primeiro conjunto de limitações está ligado ao alinhamento e à direção do escoamento. Se o tubo não estiver bem alinhado com a corrente de fluido, mesmo desvios de alguns graus geram erro na leitura. Além disso, o Pitot só mede a componente de velocidade paralela ao seu eixo e não capta componentes transversais ou escoamentos giratórios.
Passo 4
Outra limitação vem da faixa de velocidades:
- Em velocidades muito baixas, o diferencial de pressão fica abaixo da sensibilidade do manômetro ou transdutor, tornando a medição pouco confiável.
- Em velocidades acima de
, surgem efeitos de compressibilidade que invalidam a fórmula clássica de Bernoulli para fluido incompressível e exigem correções específicas.
Passo 5
Escoamentos muito turbulentos, pulsantes ou cheios de vórtices introduzem flutuações rápidas de pressão, gerando ruído e dificuldade de estabilizar a leitura.
Passo 6
Por fim, há questões práticas de instalação e operação:
- Risco de entupimento ou incrustação por partículas sólidas, gotas de água ou gelo, que bloqueiam o orifício de estagnação.
- Corrosão do material do tubo em fluidos agressivos.
- Interferência do próprio tubo no campo de velocidade quando instalado em canais muito estreitos ou perto de paredes.
Resposta
As principais limitações de uso de um tubo de Pitot são:
- Necessidade de alinhamento preciso com o escoamento, pois desvios angulares geram erro e só se mede a componente axial da velocidade.
- Faixa de velocidade restrita – sensibilidade insuficiente em baixas velocidades e necessidade de correções de compressibilidade acima de
. - Dificuldade em escoamentos muito turbulentos, pulsantes ou com vórtices, que causam flutuações de pressão e ruído na medição.
- Suscetibilidade a entupimentos, incrustações e corrosão, exigindo manutenção e escolha adequada de materiais.
- Perturbação local do escoamento quando instalado em canais confinados ou próximo a superfícies.