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A medição de velocidade mediante o uso dos princípios acústicos emprega o efeito Doppler apresentado por uma onda de pressão do tipo ultrassom, de alta frequência, em que o sinal de um transmissor T é refletido por partículas sólidas ou bolhas presentes no escoamento, como mostrado no esquema seguinte.
A razão entre a frequência f' de recepção e a frequência de emissão f é expressa por: \( \frac{f'}{f} = \frac{c + v \cos heta}{c - v \cos heta} \), em que c é a velocidade da onda sonora no fluido, v é o módulo da velocidade da partícula e θ, o ângulo entre o feixe de ultrassom e o vetor velocidade.
Assumindo-se que, nas aplicações convencionais, c >> v, tal que se pode desprezar termos envolvendo potências segundas e mais elevadas da razão c/v, a frequência Doppler Δf = f' - f será expressa por