Air Velocity & Flow Measurement

with Pitot Tubes

T h e m a t e r i a l s i n c l u d e d i n t h i s c o m p i l a t i o n a r e f o r t h e u s e o f D w y e r I n s t r u m e n t s , I n c . p o t e n t i a l c u s t o m e r s

a n d c u r r e n t e m p l o y e e s a s a r e s o u r c e o n l y . T h e y m a y n o t b e r e p r o d u c e d , p u b l i s h e d , o r t r a n s m i t t e d

e l e c t r o n i c a l l y f o r c o m m e r c i a l p u r p o s e s . F u r t h e r m o r e , t h e C o m p a n y ’ s n a m e , l i k e n e s s , p r o d u c t n a m e s , a n d

l o g o s , i n c l u d e d w i t h i n t h e s e c o m p i l a t i o n s m a y n o t b e u s e d w i t h o u t s p e c i f i c , w r i t t e n p r i o r p e r m i s s i o n f r o m

D w y e r I n s t r u m e n t s , I n c .

© C o p y r i g h t 2 0 1 5 D w y e r I n s t r u m e n t s , I n c .

Pitot Tubes

O v e r v i e w

A p i t o t t u b e i s a c o m m o n l y u s e d s e n s o r f o r m o n i t o r i n g a i r

v e l o c i t y a n d f l o w r a t e i n h e a t i n g , v e n t i l a t i o n , a n d a i r

c o n d i t i o n i n g

S o m e e x a m p l e s i n c l u d e :

S e r i e s 1 6 0 S t a i n l e s s S t e e l

P i t o t Tu b e

S e r i e s 1 6 6 T Te l e s c o p i n g

S t a i n l e s s S t e e l P i t o t Tu b e

S e r i e s 1 6 0 S “ S ” Ty p e S t a i n l e s s

S t e e l P i t o t Tu b e

Pitot Tubes

O v e r v i e w

P i t o t Tu b e s a r e b a s e d o n B e r n o u l l i ’ s e q u a t i o n

W h i c h s t a t e s t h a t :

A n i n c r e a s e i n t h e s p e e d o f a f l u i d

o c c u r s s i m u l t a n e o u s l y w i t h a n

i n c r e a s e i n d y n a m i c p r e s s u r e a n d

a d e c r e a s e i n s t a t i c p r e s s u r e

Pitot Tubes

O v e r v i e w

P i t o t Tu b e s s e n s e t h e d y n a m i c p r e s s u r e o f t h e

f l u i d f l o w a t a p a r t i c u l a r p o i n t

T h e y w e r e i n v e n t e d b y F r e n c h E n g i n e e r

H e n r i P i t o t i n t h e e a r l y 1 8 t h c e n t u r y

Pitot Tubes

O v e r v i e w

A P i t o t t u b e c o n s i s t s o f t w o t u b e s i n o n e p r o b e t h a t s e n s e b o t h

t o t a l a n d s t a t i c p r e s s u r e

Pitot Tubes

O v e r v i e w

T h e f l o w i m p a c t s o n o n e t u b e p o i n t i n g

d i r e c t l y i n t o t h e f l u i d f l o w t h a t s e n s e s

t h e t o t a l p r e s s u r e i n t h e d u c t o r p i p e

Pitot Tubes

O v e r v i e w

R a d i a l h o l e s p e r p e n d i c u l a r t o t h e f l o w

s e n s e t h e s t a t i c p r e s s u r e i n t h e d u c t

Pitot Tubes

O v e r v i e w

T h e s p a c e b e t w e e n t h e i n n e r a n d o u t e r

t u b e s p e r m i t s t r a n s f e r o f s e n s e d

p r e s s u r e s t o t h e p r e s s u r e c o n n e c t i o n s

o n t h e o p p o s i t e o f t h e P i t o t t u b e

Pitot Tubes

O v e r v i e w

T h e p r e s s u r e c o n n e c t i o n s o f t h e P i t o t Tu b e a r e t h e n c o n n e c t e d t o

a d i f f e r e n t i a l p r e s s u r e i n s t r u m e n t , s u c h a s a m a n o m e t e r o r

Magnehelic® Differential Pressure Gage

T h e p r e s s u r e r e a d i n g s h o w n b y t h e

i n s t r u m e n t i s t h e v e l o c i t y o r d y n a m i c

p r e s s u r e , w h i c h i s t h e d i f f e r e n c e o f

t h e t o t a l p r e s s u r e , o n t h e h i g h p r e s s u r e

p o r t , a n d t h e s t a t i c p r e s s u r e , o n t h e

l o w p r e s s u r e p o r t

Pitot Tubes

O v e r v i e w

T h e f l u i d v e l o c i t y i s d i r e c t l y p r o p o r t i o n a l t o t h e v e l o c i t y

p r e s s u r e a n d c a n b e c a l c u l a t e d u s i n g t h e f o r m u l a s h o w n f o r a i r

V = 1 0 9 6 . 7 √hv/d

V = v e l o c i t y

h v = v e l o c i t y p r e s s u r e f r o m t h e

m e a s u r i n g d e v i c e

d = d e n s i t y o f a i r i n a p p l i c a t i o n

Pitot Tubes

O v e r v i e w

V o l u m e f l o w r a t e c a n b e t h e n b e c a l c u l a t e d

F l o w r a t e Q i s e q u a l t o t h e v e l o c i t y

m u l t i p l i e d w i t h t h e c r o s s s e c t i o n a l

a r e a o f t h e d u c t o r p i p e

Q = AV

Q = Q u a n t i t y o f f l o w

A = C r o s s s e c t i o n a l a r e a o f d u c t

V = A v e r a g e v e l o c i t y

Pitot Tubes

A i r Ve l o c i t y a n d F l o w C a l c u l a t o r

A v a i l a b l e o n D w y e r ® w e b s i t e

D o w n l o a d a b l e f o r i O S ® o r A n d r o i d ®

d e v i c e s

U s e s v e l o c i t y p r e s s u r e t o

c a l c u l a t e v e l o c i t y, a n d c r o s s

s e c t i o n a l a r e a t o c a l c u l a t e

a i r v o l u m e f l o w r a t e

O f f e r s t h e a b i l i t y t o m a k e a i r d e n s i t y

c o r r e c t i o n s f o r h u m i d i t y l e v e l s

Pitot Tubes

D w y e r ® Pr o d u c t s

I f m a n u a l c o r r e c t i o n s a r e n o t d e s i r e d , D w y e r o f f e r s i n s t r u m e n t s

t h a t c a n r e a d d i r e c t l y i n v e l o c i t y o r v o l u m e f l o w r a t e

T h e s e i n c l u d e :

S e r i e s 2 0 0 0 M a g n e h e l i c ®

D i f f e r e n t i a l P r e s s u r e G a g e

S e r i e s M S 2 M a g n e s e n s e ® I I

D i f f e r e n t i a l P r e s s u r e T r a n s m i t t e r

S e r i e s D H 3 D i g i h e l i c ®

D i f f e r e n t i a l P r e s s u r e C o n t r o l l e r