העיקרון של ברנולי קובע כי עלייה במהירות הנוזל מתרחשת בו זמנית עם ירידה בלחץ ולהיפך. באופן ספציפי, אם המהירות של נוזל יורד לאפס, אז הלחץ של הנוזל יגדל למקסימום שלה. זה ידוע בשם לחץ קיפאון או לחץ מוחלט. צורה אחת מיוחדת של משוואת ברנולי היא כדלקמן:

לחץ קיפאון = לחץ סטטי + לחץ דינמי

כאשר לחץ הקיפאון, P_o, הוא הלחץ אם מהירות הזרימה מופחתת לאפס איסנטרופית, הלחץ הסטטי, P_s, הוא הלחץ שהנוזל שמסביב מפעיל על נקודה נתונה, והלחץ הדינמי, P_d, המכונה גם לחץ איל, קשור ישירות לצפיפות הנוזלים, ρ, ומהירות הזרימה, V,לנקודה נתונה. משוואה זו חלה רק על זרימה בלתי ניתנת לריסון, כגון זרימת נוזלים וזרימת אוויר במהירות נמוכה (בדרך כלל פחות מ-100 מ'/ש').

מהמשוואה לעיל, אנו יכולים לבטא מהירות זרימה, V, במונחים של דיפרנציאל לחץ וצפיפות נוזלים כמו:

^במאה ה-18 המציא המהנדס הצרפתי אנרי פיטו את צינור הפיתות [1], ובאמצע^המאה ה-19, המדען הצרפתי הנרי דארסי שינה אותו לצורתו המודרנית [2]. בתחילת המאה ה -20, האווירודינמיקאי הגרמני לודוויג פראנדל שילב את מדידת הלחץ הסטטי ואת צינור פיטו לתוך הצינור פיטו-סטטי, אשר נמצא בשימוש נרחב היום.

תרשים של צינור פיתות-סטטי מוצג באיור 1. יש 2 פתחים בצינורות: פתח אחד פונה לזרימה ישירות כדי לחוש את לחץ הקיפאון, והשני נפתח בניצב לזרימה כדי למדוד את הלחץ הסטטי.

איור 1. סכמטי של צינור פיתות-סטטי.

הפרש הלחץ נדרש כדי לקבוע את מהירות הזרימה, אשר נמדד בדרך כלל על ידי מתמרים לחץ. בניסוי זה, מנומטר טור נוזלי משמש כדי לספק חזותי טוב כדי למדוד את השינוי בלחץ. הפרש הלחץ נקבע כדלקמן:

כאשר Δh הוא הפרש הגובה של המנומטר, ρ_L הוא צפיפות הנוזל במנומטר, ו- g הוא התאוצה עקב כוח המשיכה. שילוב משוואות 2 ו- 3, מהירות הזרימה צפויה על-ידי:

תוצאות מייצגות מוצגות בטבלה 1 ובטבלה 2. תוצאות הניסוי הן בהסכמה טובה עם מהירות הרוח בפועל. צינור פיטו-סטטי חזה במדויק את מהירות האוויר עם אחוז טעות מקסימלי של כ-4.2%. ניתן לייחס זאת לשגיאות בהגדרת מנהרת הרוח במהירות אווירית, שגיאות בקריאת המנומטר ושגיאות המכשיר של הצינור הסטטי Pitot.

טבלה 1. מהירות טיסה מחושבת וטעייה המבוססת על קריאת מנורה מבטאים במהירויות שונות של מנהרת הרוח.

טבלה 2. מחושבת במהירות אווירית וטעייה בהתבסס על קריאת מנורומטר בזוויות שונות של צירוף.

בטבלה 2, שגיאת האחוזים מושוות לעומת מארז זווית האפס בטבלה 1. התוצאות מצביעות על כך שהצינור הפיתות-סטטי אינו רגיש לאי התאמה עם כיווני זרימה. הפער הגבוה ביותר התרחש בזווית של התקפה של כ -20 מעלות. טעות של 3.35% הושגה ביחס לקריאת זווית האפס. ככל שזווית ההתקפה גדלה, הן הקיפאון והן מדידות הלחץ הסטטי ירדו. שתי קריאות הלחץ נוטות לפצות זו את זו כך שהצינור מניב קריאות מהירות מדויקות ל-3- 4% לזוויות התקפה של עד 30 מעלות. זהו היתרון העיקרי של עיצוב פראנדל על פני סוגים אחרים של צינורות פיתות.

מידע על מהירות האוויר הוא קריטי ליישומי תעופה, כגון עבור מטוסים ורחפנים. צינור פיטו-סטטי מחובר בדרך כלל למונה מכני כדי להראות את מידת האוויר בלוח הקדמי בתא הטייס. עבור מטוסים מסחריים, הוא מחובר גם למערכת בקרת הטיסה המשולבת.

שגיאות בקריאה של מערכת פיטו-סטטית יכולות להיות מסוכנות ביותר. בדרך כלל קיימות 1 או 2 מערכות פיטו-סטטיות יתירות עבור מטוסים מסחריים. כדי למנוע הצטברות קרח, צינור פיטו מחומם במהלך הטיסה. תקריות ותאונות רבות של חברות תעופה מסחריות אותרו לכשל במערכת הפיתות-סטטית. לדוגמה, בשנת 2008 דיווחה אייר קארייבס על שתי תקריות של תקלות הדובדבן של צינור פיטו בכבישי A330 שלה [3].

בתעשייה, ניתן למדוד את מידת האוויר בצינורות ובצינורות עם צינורות פיתות שבהם יהיה קשה להתקין מד ים או מדי זרימה אחרים. צינור פיטו ניתן להכניס בקלות דרך חור קטן בצינור.

בהדגמה זו נבחן השימוש בצינורות פיתות-סטטיים במנהרת רוח והמדידות שימשו לחיזוי במהירות האוויר במנהרת הרוח. התוצאות החזויות על ידי צינור פיטו-סטטי בקורלציה היטב עם הגדרות מנהרת הרוח. גם הרגישות של אי-התאמה אפשרית של הצינור הפיתות-סטטית נחקרה והגיע למסקנה כי הצינור הפילוט-סטטי אינו רגיש במיוחד לאי-התאמה עד וזווית התקפה של 28 מעלות.