martedì 29 dicembre 2020

#26 - LA CHIMICA

 

-CHEMISTRY-


Come abbiamo detto  nell'approfondimento "Emissioni a camino ed industria" il tubo di Pitot viene utilizzato per misurare la portata di diversi composti, ma chimicamente cosa sono?

-Impianto a gas combustibile-
-COMBUSTIBILE GASSOSO: è un gas (per esempio metano) che viene ossidato, cioè subisce una sottrazione di elettroni nel processo di combustione, reazione che produce calore e radiazioni elettromagnetiche. I gas naturali in generale hanno potere calorifico piuttosto elevato, cioè producono un'ingente quantità di calore dato un kg di combustibile.

- ARIA COMBURENTE: sostanza che agisce come agente ossidante di un combustibile in una reazione di combustione. Il più comune è l'ossigeno dell'aria.



-ARIA COMPRESSA: l'aria compressa consiste, a livello di componenti, nell'aria atmosferica, dunque composta da 78% di N2 (azoto), 21% di  O2 (ossigeno),  0.93% di (argon) ed il restante di CO2 (anidride carbonica) più altri componenti. Quest'ultima viene però compressa, cioè tramite un compressore viene diminuito il volume affinché abbia una pressione maggiore rispetto a quella esterna (1 atm). Essa viene utilizzata per esempio per pulire o ventilare macchine o serbatoi contenenti gas pericolosi.

-BIOGAS: il biogas è uno delle fonti alternative più utilizzate per la produzione di energia rinnovabile, si tratta della digestione anaerobica (in assenza di O2) di un composto organico da parte di microorganismi. E' composto dal 40 al 70% da CH4 (metano) e il restante da CO2 e H2 (idrogeno). Le discariche di rifiuti urbani possono diventarne grandi produttori. E potendo garantire l'autonomia energetica viene considerata ora una delle principali risorse ecosostenibili.
-Descrive il funzionamento di un impianto Biogas-





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domenica 27 dicembre 2020

#EXTRA - APPLICAZIONI

EMISSIONI A CAMINO ED INDUSTRIA 

-STACK EMISSIONS AND INDUSTRIES-


Il tubo di Pitot è uno dei pochi principi di misura accettati e richiesti secondo l'UNI EN ISO 16911-1:2013 per la determinazione della velocità dei fumi esausti da camino verso l'atmosfera.
-Soluzione dell'eYc per i flussi di emissione di scarico-
I processi industriali generano problemi di inquinamento ambientale, a causa della dispersione in atmosfera di VOC's (composti organici volatili). E' dunque importante controllare tali flussi in modo tale che non ci sia un eccesso. Nell'immagine sovrastante sono riportati alcuni strumenti per monitorare tale fenomeno tra i quali è presente il tubo di Pitot.

Inoltre nell'industria esso viene utilizzato per la misura di portate di :



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mercoledì 9 dicembre 2020

#25 - COSE PERSONALI

 -PERSONAL THINGS-


Nell'immagine qui sopra sono presenti tre oggetti della mia vita passata, presente e futura:

  • "MEMENTO": l'oggetto del passato è una delle mie prime scarpette di danza, quando ancora portavo il 32. La danza classica è stata il mio hobby e la mia passione per più di quindici anni, nonostante il periodo confido nel tornare prima o poi a sognare su un palco.
  • "UTENSILE": l'oggetto del presente è invece la mia borraccia gialla, che, oltre ad essere bella, rappresenta il mio stile di vita odierno cioè orientato verso l'ecosostenibilità.
  • "FETICCIO": l'oggetto che prevede il mio futuro è il biglietto per un concerto degli "Eugenio in via di gioia" che, sebbene sia stato rimandato più volte, spero di poter andare ad ascoltare il prossimo anno.

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domenica 29 novembre 2020

#24 - PAROLE NELLA STORIA

 -WORDS THROUGH HISTORY-


Nel grafico qui sopra sono rappresentate delle curve ricavate tramite Google Ngram Viewer e rappresentano la frequenza con cui le parole cercate ricorrono all'interno di libri esistenti tra il 1800 ed il 2019. In questo caso particolare abbiamo i grafici dei termini "Pitot Tube", "Aircraft", "Fluid", "Pressure". 

La frequenza del termine Pitot tube  rimane costantemente molto bassa rispetto alle altre, probabilmente poiché tra tutti è il vocabolo più specifico e sicuramente più raro da trovare nei testi se non in quelli che trattano tale argomento in particolare.

Le parole Pressure e Fluid iniziano la loro lenta ascesa poco oltre il 1820, proprio dopo la Rivoluzione Scientifica e la prima Rivoluzione Industriale, quando sicuramente l'utilizzo di tali termini inizia ad essere fondamentale in ambito scientifico ed ingegneristico.

La curva rossa riguardante il termine Aircraft si discosta dallo zero poco oltre il 1900, quando vengono inventati i primi aerei. Sono piuttosto evidenti i due picchi del grafico, il primo, più basso, poco prima del 1920, il secondo, tra il 1940 ed il 1950. Risulta dunque chiaro come a ridosso di entrambe le guerre mondiali l'utilizzo di tale vocabolo negli scritti sia cresciuto esponenzialmente.


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lunedì 23 novembre 2020

#23 - LE NORMATIVE

 

-REGULATIONS-


Ci sono numerose normative legate all'impiego del tubo di Pitot, qui sotto se ne possono trovare due per quanto riguarda l'uso dello strumento nei condotti.
  • ISO* 3966:2020(en)  (20-07-2020) "Measurement of fluid flow in closed conduits - Velocity area method using Pitot static tube"
-Estratto della norma-


  • UNI EN ISO* 16911-1:2013 (16-05-2013) "Emissioni da sorgente fissa - Determinazione manuale ed automatica della velocità e della portata di flussi in condotti"


    • -Estratto di un articolo esplicativo di tale norma (link articolo)-




*Le norme ISO sono definite dall'Organizzazione internazionale per la normazione ("International Organisation for Standardization"), quindi applicabili in tutto il mondo (per saperne di più..).
*UNI EN ISO significa che la norma è adottata a livello italiano, europeo e mondiale (per saperne di più..).
(EN identifica le norme elaborate dal CEN, Comitato europeo di normazione.)
(UNI è la sigla dell'Ente nazionale italiano di unificazione.)

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#22 - IL MANUALE D'USO

 -USER MANUAL-


-Dal manuale di istruzione della "Halstrup Walcher"-

Vediamo come utilizzare un tubo di Pitot per misurare la velocità di un fluido in un condotto:

  1. Si deve creare un foro di circa 9.5mm di diametro sul lato del condotto (dipende in particolar modo dalla tipologia di strumento utilizzata).
  2. Introdurre il tubo di Pitot nel condotto fino alla profondità voluta.
  3. Collegare l'estremità al di fuori del condotto con un manometro
  4. A questo punto l'attacco di alta pressione del manometro deve essere collegato con il rubinetto di pressione totale, mentre quello di bassa pressione deve essere collegato con il rubinetto di pressione statica.
  5. Possiamo leggere sul display del manometro il valore della pressione dinamica ("Velocity pressure"), grazie alla quale si può calcolare la velocità del fluido (post sul principio fisico).
  6. Nel caso in cui la pressione dinamica fosse negativo, si deve ruotare di 180° il tubo di Pitot.



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domenica 22 novembre 2020

#21 - FUMETTI

-CARTOONS-


Possiamo notare come il tubo di Pitot sia presente anche in alcune vignette dei fumetti.
-Estratto preso da "Chicken Wings", una serie di fumetti sull'aviazione creata dai fratelli Strasser nel 2001-

-Estratto di un fumetto preso da "Flight Highschool", serie coreana che tratta di aereonautica-


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giovedì 19 novembre 2020

#20 - I MARCHI

-BRANDS-

Analizziamo ora qualche simbolo, o logo, che sia legato al tubo di Pitot:


-Logo dei The Proprietors of Locks & Canals, primi produttori del tubo di Pitot ( vedi Post 11 - COSTRUTTORI)-



-Logo di Aeroprobe che è il più grande produttore a livello mondiale di sistemi e strumenti di misurazione di portata e dati di volo, tra i quali il tubo di Pitot ( per saperne di più..)-



-Logo della TecFluid, impresa che si occupa di design e produzione di strumenti di misurazione di livelli e flussi di fluidi ( per saperne di più..)-



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venerdì 13 novembre 2020

#19 - ABBECEDARIO

-ABECEDARY-

Ecco un abbecedario sul tubo di Pitot:
  • A come Aereodinamica
  • B come Barche
  • C come Condotti
  • D come Dinamica dei fluidi
  • E come Equazioni di Bernoulli
  • F come Foro statico e dinamico
  • G come Gambo
  • H come Henry Darcy
  • I come Idraulica
  • L come Liquido
  • M come Manometro
  • N come Novanta, angolo di curvatura del tubo
  • O come Ostruzione frequente del tubo
  • P come Pitot, Henri
  • Q come Quota misurata grazie allo strumento
  • R come Reynolds, numero caratteristico dei fluidi
  • S come Strumento di misura
  • T come Tubo
  • U come UNI EN ISO 16911-1:2013, la norma che ha dichiarato il tubo di Pitot uno degli strumenti di misura della velocità macroscopica in condotti di emissione in atmosfera
  • V come Velocità
  • Z come Zoukei Mura, una delle marche dello strumento (link)

 

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giovedì 12 novembre 2020

#18 - FRANCOBOLLI

 -STAMPS-


-Francobolli dal Bénin del 2015-
Tre vetture: RedBull, Williams, Ferrari
-Francobollo dal Burundi del 2012-
Ayrton Senna, automobilista brasiliano

Non esistono francobolli raffiguranti esclusivamente il tubo di Pitot, tuttavia è possibile trovarlo nelle sue varie applicazioni.

Nell'immagine in alto e qui a destra sono rappresentati alcuni francobolli di due paesi diversi (Bénin e Burundi) sulla Formula1. Come abbiamo già letto nei post precedenti, il tubo di Pitot è quell"antennina" emergente sulla parte anteriore della vettura.

-Francobollo dall'Italia del 1983-
Aereo AMX Aeritalia Aermacchi



Nell'immagine a sinistra invece è possibile notare il tubo di Pitot in questo francobollo italiano sulla punta di un aereo militare della seconda Guerra Mondiale.

-Francobollo dalla Francia del 1929-
Pont du Gard




Non esistono neanche francobolli raffiguranti Henri Pitot, tuttavia, nel francobollo francese presente a destra è raffigurato il Pont du Gard ed il Pont Pitot progettato da Henri Pitot (per saperne di più..).


-Francobollo dalla Russia del 1963-
Nikolay Zhukovsky



A destra si può osservare un francobollo dall' "USSR Aviation Series 1963" dedicato a Nikolav Zhukovsky scienziato russo del IX° secolo noto per aver dedicato i suoi studi all'aereo- e idrodinamica. In particolar modo egli è celebre per lo studio sulla portata, elemento necessario nelle misurazioni del tubo di Pitot (per saperne di più..).







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#17 - BREVETTI

-PATENTS-


Dall'invenzione del tubo di Pitot sono stati brevettati differenti modelli nel corso degli anni. Qui sotto sono presenti quattro patents, dal più vecchio (1942) ad uno dei più recenti (2020),in ambito aereonautico. 
  • Brevetto di CARBONARA VICTOR EMANUEL, 12-05-1942, "Pitot static tube"

    -L'invenzione riguarda i tubi statici di Pitot. L'obiettivo di quest'ultima è quello di fornire un metodo più efficace per la fabbricazione di tali tubi. Il tubo statico di Pitot migliorato può avere praticamente tutte le parti interne ancorate relativamente tra loro e avere un guscio esterno ininterrotto completamente continuo che può essere allineato a flusso-
LINK: https://patents.google.com/patent/US2283045

  • Brevetto di R.M. STREBY, 16-05-1961, "Pitot static tube"
-Questa invenzione si riferisce ai tubi statici di Pitot utilizzati in ambito aereonautico per ottenere una misura della velocità dell'aria. All'interno del tubo sono stati implementati dei mezzi di riscaldamento per evitare che si formi ghiaccio attorno al tubo-


  • Brevetto di M.D. SCADRON, 24-04-1962, "Heated Pitot tube assembly"
-Tubo di Pitot montato esternamente alla fusoliera degli aerei. Il principale obiettivo di questo progetto è di migliorare lo strumento aggiungendo mezzi di riscaldamento per assicurare che non si crei ghiaccio né all'interno né all'esterno di esso -


  • Brevetto di P.R. JOHNSON, 17-07-2020, "Tube de Pitot"
-Breve descrizione "A pitot tube includes an outer tube extending from a first tube end to second tube end, the second tube end defining a tip portion of the pitot tube, the tip portion including an inlet opening. A tube sleeve inside of the outer tube at least partially defines a tube passage extending from the first tube end to the second tube end. The tube sleeve includes a sleeve outer surface having a sleeve body portion having a first outer diameter and a sleeve tip portion located at the tip portion of the pitot tube. The sleeve tip portion has a second outer diameter smaller than the first outer diameter. A heating element is located between the outer tube and the tube sleeve at at least the sleeve tip portion"-


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lunedì 9 novembre 2020

#EXTRA - APPLICAZIONI

FORMULA UNO


Le macchine della Formula1 hanno molte forme che causano l'accelerazione o il rallentamento del veicolo. Su di esse vengono applicati i tubi di Pitot per misurarne la velocità.
-Ferrari-

Gli ingegneri li pongono in diverse zone della macchina in modo tale da trovare la velocità delle diverse parti e compararle con la reale velocità della vettura.

Nell'immagine a destra, il tubo di Pitot è sistemato in cima al "Beam" in modo tale che ci possa dare la velocità reale dell'auto.

-Mercedes W05-


Nella foto a sinistra esso è stato posto sulla parte anteriore della macchina, quindi più vicina ad essa. In questa posizione la velocità e la direzione dell'aria saranno deviate dal movimento dell'auto, dunque la velocità misurata sarà meno accurata di quella effettiva.





 

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mercoledì 4 novembre 2020

#16 - ANATOMIA

 

-PITOT TUBE ANATOMY-


Come già sappiamo le componenti del tubo di Pitot non sono numerose: due tubi coassiali, due fori (statico e dinamico), gli heaters (elementi riscaldanti) e la camera di pressione.
Tuttavia esso non viene quasi mai utilizzato da solo ma bensì accompagnato da altri elementi o strumenti.
-Dall'articolo  "Properties of the Atmosphere" di Code7700-

L'immagine qui sopra mostra l'anatomia del tubo Pitot-statico. Questo sistema collega un normale tubo di Pitot ad una presa statica ed ad alcuni strumenti di misurazione, esso serve per misurare le forze agenti su un velivolo.
-Componenti di un tubo di Pitot della Dynon Avionics il cui interno è descritto nella precedente immagine-


-Zoom sul foro statico (static hole) del tubo di Pitot della Dynon Avionics-
 
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martedì 3 novembre 2020

#15 - NUMERI

-PITOT TUBE NUMBERS-

Il tubo di Pitot è caratterizzato da alcune cifre significative:

  • 2: numero di tubi coassiali, di fori sulle pareti, di parametri misurati (pressione e velocità)

  • 3: tipologie dello strumento, differenziate dalla forma della testa 
  • 180°: angolo di curvatura del tubo
  • 21: tubo, nella smorfia napoletana*

  • 60: fluido, nella smorfia napoletana*
  • 1732: anno in cui è stato inventato


*La smorfia napoletana associa ad ogni vocabolo un numero da giocare al lotto(per saperne di più..).


          
 

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lunedì 2 novembre 2020

#EXTRA - APPLICAZIONI

 

MOUNT WASHINGTON OBSERVATORY


Il Mount Washington Observatory è una stazione metereologica situata sul monte Washington nel New Hampshire. Essa svolge ricerche per avanzare nella conoscenza in campo meteorologico e climatico (per saperne di più..).


In questo centro utilizzano il tubo di Pitot, come si può vedere nell'immagine a destra, per misurare la velocità del vento. Infatti, tale strumento non ha la possibilità di ruotare o muoversi, a dispetto delle normali eliche, e quindi viene prediletto poiché non sorge il problema che si inceppi, causa gelo dovuto alle basse temperature, o che addirittura si stacchi.






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#14 - TASSONOMIA

-TAXONOMY-

A questo punto possiamo analizzare il ruolo del tubo di Pitot nella famiglia degli strumenti fluidodinamici attraverso una breve tassonomia:








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#13 - PUBBLICITÀ

 

-ADVERTISEMENT-



 

 Opuscolo pubblicitario del modello 0851 Series venduto dalla ditta UTC Aereospace Systems ed utilizzato in ambito aereonautico

-Caratteristiche del modello-

 Nello sponsorizzare tale prodotto è essenziale enunciare le varie innovazioni e caratteristiche che impediscono l'otturazione del tubo di Pitot, poiché essa è la maggior causa di malfunzionamento dello strumento.


Fonti: https://utcaerospacesystems.com/join-the-utc-team/




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mercoledì 28 ottobre 2020

#12 - FILM

 

-Locandina del film-

  ALLA RICERCA DEL VOLO AF447

-IN SEARCH OF FLIGHT AF447-


Titolo originale: "AF447: la traque du vol Rio-Paris"
Regista: Simon Kessler e Fabrice Gardel
Paese: Francia
Anno: 2019
Tipo: Documentario

Trama: il 1° Giugno 2009 il volo 447 dell'Air France, partito da Rio de Janeiro e diretto a Parigi, scomparve dai radar mentre volava sulla parte meridionale dell'Oceano Atlantico. Dopo cinque lunghe e costose campagne di ricerche, l'aereo venne finalmente localizzato e le scatole nere recuperate. Alcune relazioni preliminari accusarono come colpevole il malfunzionamento dei tubi di Pitot per congelamento.

Fonti: https://www.filmtv.it/film/181865/alla-ricerca-del-volo-af447/

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lunedì 26 ottobre 2020

#11 - COSTRUTTORI

 

-COMPANIES-


Dopo l'invenzione dello strumento e relative modifiche i primi costruttori furono Proprietors of Locks and Canals. Questa società fu fondata il 27 Giugno 1792 a Newburyport, Stati Uniti, ed era interessata ad incrementare il commercio in tale località migliorando la navigabilità del fiume Merrimack che percorreva la città.


Inoltre ci sono state numerose aziende che negli anni hanno iniziato a produrre tubi di Pitot per utilizzi diversi, tra le più importanti: 





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#10 - BIBLIOGRAFIA

 

-BIBLIOGRAPHY-


Per capirne di più sul tubo di Pitot o avere delle informazioni dettagliate ed esaustive riguardo all'invenzione ed all'utilizzo di tale strumento leggere:

  • Pitot H., La théorie de la manoeuvre des vaisseaux: reduite en pratique ou les principes et le regles pour naviguer le plus avantageusement qu'il est possible, Paris, C.Jombert, 1731
  • G. O. Brown, Henry Darcy and the Pitot tube, in "International Engineering History and Heritage", J.R. Rogers e A.J. Fredrich eds, ASCE, Reston, 2001
  • Bird B., An investigation of the Pitot Tube, s.l., Sagwann Press, 2015

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