Venturi-efekti

Venturi-ilmiö on paineen lasku, kun neste tai kaasu virtaa putken supistetun osan läpi. Tämä efekti on nimetty italialaisen fyysikon Giovanni Venturin (1746–1822) mukaan.

Perustelut

Venturi-ilmiö on seurausta Bernoullin lain toiminnasta , joka vastaa Bernoullin yhtälöä, joka määrittää suhteen nesteen nopeuden v , paineen p ja korkeuden h välillä , jolla nesteen tarkasteltava elementti on neste sijaitsee viitetason yläpuolella:

h+{\frac {v^{{2}}}{2g}}+{\frac {p}{\rho g}}={\text{const}}),

missä on nesteen tiheys ja vapaan pudotuksen kiihtyvyys . $\rho$ $g$

Jos Bernoullin yhtälö kirjoitetaan kahdelle virtausosuudelle, meillä on:

{\frac {v_{{1}}^{{2}}}{2}}+gh_{{1}}+{\frac {p_{{1}}}{\rho }}={\frac { v_{{2}}^{{2}}}{2}}+gh_{{2}}+{\frac {p_{{2}}}{\rho }}

Vaakasuuntaisessa virtauksessa yhtälön vasemmalla ja oikealla puolella olevat keskitermit ovat yhtä suuria keskenään, ja siksi kumoavat, ja yhtälö saa muodon:

{\frac {v_{{1}}^{{2}}}{2}}+{\frac {p_{{1}}}{\rho }}={\frac {v_{{2}}^ {{2}}}{2}}+{\frac {p_{{2}}}{\rho }},

eli ihanteellisen kokoonpuristumattoman nesteen tasaisella vaakasuoralla virtauksella kussakin sen osassa pietsometristen ja dynaamisten paineiden summa on vakio. Tämän ehdon täyttämiseksi niissä virtauksen paikoissa, joissa nesteen keskimääräinen nopeus on suurempi (eli kapeissa osissa), sen dynaaminen nostokorkeus kasvaa ja hydrostaattinen nosto laskee (ja siten paine laskee).

Sovellus

Venturi-ilmiötä havaitaan tai käytetään seuraavissa kohteissa:

hydraulisuihkupumpuissa , erityisesti öljy- ja kemianteollisuuden tuotteiden säiliöaluksissa;
polttimissa , jotka sekoittavat ilmaa ja palavia kaasuja grilleissä , kaasuliesissä , Bunsen-polttimissa ja airbrusheissa ;
Venturi-putkissa - Venturi- virtausmittareiden kaventavat elementit ;
Venturi - virtausmittarit ;
ejektorityyppisissä vesiimuissa , jotka luovat pieniä tyhjiöitä vesijohtoveden kineettistä energiaa käyttämällä;
sumuttimet (sumuttimet) maalin, veden tai ilman aromatisointiin.
kaasuttimet , joissa Venturi-ilmiötä käytetään vetämään bensiiniä polttomoottorin tuloilmavirtaan ;
automaattisissa uima-altaan puhdistusaineissa, jotka käyttävät vedenpainetta sedimentin ja roskien keräämiseen;
happinaamareissa happiterapiaa varten jne.
autoteollisuudessa, erityisesti kilpa-autoissa, aerodynaamisen vetovoiman luomiseksi käyttämällä profiloitua pohjaa (katso maavaikutus )

Virtausmittaus

Venturi-ilmiötä voidaan käyttää tilavuusvirtauksen mittaamiseen . $K$

Koska

{\begin{cases}Q=v_{1}A_{1}=v_{2}A_{2}\\p_{1}-p_{2}={\frac {\rho }{2))(v_ {2}^{2}-v_{1}^{2}){\text{,}}\end{cases}}

sitten

Q=A_{1}{\sqrt {{\frac {2\left(p_{1}-p_{2}\right)}{\rho \left(\left({\frac {A_{1)){ A_{2}}}\oikea)^{2}-1\oikea)}}}}=A_{2}{\sqrt {{\frac {2\left(p_{1}-p_{2}\right) )}{\rho \left(1-\left({\frac {A_{2}}{A_{1}}}\oikea)^{2}\oikea))))}}{\teksti{.} }

missä

A_{1}

ja ovat vastaavasti virtausten poikkileikkausalat virtauksen leveissä ja kapeissa osissa;

A_{2}

p_{1}

ja ovat paineet virtauksen leveässä ja kapeassa osassa.

p_{2}

Katso myös

Laval-suutin

Linkit

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Britannica (verkossa)