피토관(피토 튜브)은 유체 역학에서 유체의 속도를 측정하는 데 사용되는 장치이다. 이 장치는 18세기 프랑스의 엔지니어인 앙리 피토(Henri Pitot)의 이름을 따서 명명되었다. 피토관은 유체의 흐름 방향으로 설치되며, 압력차를 이용해 유속을 계산한다. 일반적으로 피토관은 여러 산업 분야에서 널리 사용되며, 특히 항공기 및 선박의 속도 측정, 풍동 실험, 배관 시스템의 유속 측정 등에 활용된다.

피토관의 구조는 기본적으로 두 개의 관으로 이루어져 있다. 하나는 전방 관(총 압력 관)으로 유체가 흐르는 방향에 직각으로 설치되며, 유체의 전체 압력을 측정한다. 다른 하나는 후방 관(정적 압력 관)으로, 유체의 흐름 방향과 수평이 되게 설치되어 흐름의 영향을 받지 않는 공기압을 측정한다. 두 관의 압력 차이를 이용해 유속을 계산할 수 있는 원리가 바로 피토관의 핵심이다.

피토관의 출력 값은 베르누이 방정식에 근거하고 있다. 유체의 전체 압력은 정적 압력과 동적 압력의 합으로 표현되며, 동적 압력은 유체의 속도에 비례한다. 압력차를 통해 유속을 산출할 수 있으므로, 피토관은 유체의 흐름 속도를 정밀하게 측정할 수 있는 효율적인 방법으로 자리잡게 되었다. 이를 통해 다양한 공학적 애플리케이션에서 중요한 역할을 하게 된다.

하지만 피토관의 사용에 있어 몇 가지 한계도 존재한다. 피토관은 유체의 흐름이 안정적이거나 층류일 때 가장 가장 정확한 결과를 제공한다. 난류 흐름이나 고속 유체에서는 오차가 발생할 수 있으며, 이로 인해 보정이 필요할 수 있다. 따라서 피토관의 사용 시 유체의 특성과 흐름 상태를 고려해야 하며, 보정 작업이 필수적일 수 있다. 이러한 점들은 피토관을 사용하는 엔지니어들에게 중요한 고려 사항으로 작용한다.