はじめに
ドローンや風洞実験で使うピトー管は、流れの動圧（差圧）を測って風速を推定するための身近なセンサーです。
でも、「どこでピトー管を支えるか？」ってあまり気にしたことがない人も多いと思います。
自分も正直、
「ピトー管の後ろに支えがあるくらいなら、流れ場はそんなに変わらないでしょ」
と思っていました。
…が、実際に試してみたら全然そんなことなかったんです。
今回は、実際に差圧計をつないで動圧を測りながら、
ピトー管の後方に“手や治具が近づくとどう変化するか”を確かめてみました。
試してみた
写真のように、ピトー管を固定し、差圧計に接続して動圧をリアルタイム表示させています。
まずは何も触れずに計測 → 安定した動圧が表示されます。
結果は36Paでした。
次に、ピトー管の先端から10cmくらいのところに軽く人差し指を近づけてみると…
動圧が36 → 35Paに変化しました
こんな位置に人差し指をかざすだけで変化しました
もう少し上流側を掴むと
33Paまだ下がりました。
掴むと面積が大きくなるので、その影響が大きいのかと思います。
風速だと0.5m/sくらいの変化かと思います。
さらにそこから2cmくらい上流側を掴むと、
差圧計は 26 Pa までガッツリ低下。
正直ここで、「え、こんなに変わるの？」って思いました。
よくVTOLとかでピトー管が搭載されている機体を見ますが、これくらい短いやついっぱいある気がします。
あいつらは正確な風速が測れていないってことです。
まあ、補正とかかけている可能性はありますが・・・
まとめ
今回のざっくり比較でわかったのは、
ピトー管の“数センチ後ろ”に何かがあると、思った以上に流れ場が変わるということ。
自分の中では、
「ピトー管の後方にちょっと治具があるくらいなら大丈夫だろ」
と思ってたのですが、実際には 後ろにあっても結構影響していました。
ピトー管って先端だけ見ていれば良いと思いがちですが、
保持具の位置や形状ってめちゃくちゃ大事ですね…。
もちろん治具のサイズによっても話は変わってくると思いますが、風洞試験では、ピトー管の先端から20cmくらい後側を支えるようにしようと思います。
ドローンにつけているピトー管の位置も考え直さないとです。。。
Discussion