Tabung Pitot — Contoh Simulasi

Gambaran Umum

Pesawat terbang mengandalkan beberapa sistem yang berbeda untuk menentukan posisi, kecepatan, ketinggian, dan orientasi. Sistem ini bisa sangat kompleks, seperti GPS, atau cukup sederhana, seperti tabung Pitot. Tabung Pitot adalah sensor penting untuk menentukan kecepatan pesawat. Setelah pesawat mengudara, kita tidak dapat mengandalkan putaran roda untuk memperkirakan kecepatannya, atau pada putaran mesin. Jadi, bagaimana kecepatan pesawat dapat diukur? Yang diperlukan adalah beberapa pengukuran tekanan dan pengukuran suhu. Setelah tekanan total dan tekanan statis serta suhu udara eksternal diketahui, maka kecepatan pesawat yang sebenarnya dapat ditentukan untuk ketinggian tertentu.

Tabung Pitot yang paling sederhana adalah tabung berongga di mana udara dapat stagnan. Hal ini dilakukan untuk mengukur tekanan total udara. Selain itu, port statis diperlukan untuk mengukur tekanan statis dari udara aliran bebas. Setelah pengukuran ini diketahui, massa jenis udara dapat diperoleh dari suhu udara dan kecepatan sehinnga dihitung dengan menggunakan persamaan Bernoulli, jika penerbangan pada kecepatan subsonik rendah. Untuk kecepatan yang lebih tinggi, perhitungannya lebih rumit dan harus memperhitungkan efek termampatkan, tetapi kami akan membatasi diskusi kami di sini hanya pada kasus sederhana yang tak termampatkan.

Bentuk tabung Pitot yang lebih canggih (sering disebut sebagai tabung statis Pitot) memiliki port tekanan total dan beberapa port tekanan statis pada tabung yang sama. Tabung Pitot tidak hanya digunakan pada pesawat terbang, tetapi juga pada mobil Formula Satu dan instrumen cuaca untuk mengukur kecepatan.

Tujuan

Tujuan dari simulasi ini adalah untuk menganalisis bagaimana tabung statis Pitot dapat digunakan pada pesawat pribadi yang berukuran kecil untuk menentukan kecepatan pesawat.

Persiapan

Unduh file Mesh yang diperlukan untuk menyiapkan simulasi dan file Case & Data yang terkait di sini. Ikuti petunjuk di bawah ini untuk menyiapkan simulasi ini di Ansys Fluent dimulai dengan file Mesh. Jika Anda menghadapi masalah dalam menyiapkan atau menjalankan simulasi, lihat file Case and Data awal dan akhir yang sesuai.

Tautan video alternatif.

Hasil dan Pembahasan

Sekarang mari kita analisa hasil simulasi dan memahami fisika tentang tabung Pitot.