Efectul Venturi

Efectul Venturi este scăderea presiunii atunci când un lichid sau un gaz curge printr-o porțiune restrânsă a unei țevi. Acest efect este numit după fizicianul italian Giovanni Venturi (1746-1822).

Motivație

Efectul Venturi este o consecință a funcționării legii Bernoulli , care corespunde ecuației Bernoulli, care determină relația dintre viteza v a unui lichid, presiunea p în acesta și înălțimea h , la care elementul considerat al lichidului. lichidul este situat, deasupra nivelului de referință:

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

unde este densitatea lichidului și este accelerația de cădere liberă . $\rho$ $g$

Dacă ecuația Bernoulli este scrisă pentru două secțiuni de curgere, atunci vom avea:

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

Pentru un flux orizontal, termenii mijlocii din stânga și dreapta ecuației sunt egali între ei și, prin urmare, se anulează, iar egalitatea ia forma:

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

adică cu un flux orizontal constant al unui fluid incompresibil ideal în fiecare dintre secțiunile sale, suma presiunilor piezometrice și dinamice va fi constantă. Pentru a îndeplini această condiție, în acele locuri ale fluxului în care viteza medie a fluidului este mai mare (adică în secțiuni înguste), înălțimea sa dinamică crește, iar înălțimea hidrostatică scade (și deci presiunea scade).

Aplicație

Efectul Venturi este observat sau utilizat la următoarele obiecte:

în pompe hidraulice cu jet , în special în cisterne pentru produse din industria petrolieră și chimică;
în arzătoare care amestecă aer și gaze combustibile în grătare , sobe cu gaz , arzătoare Bunsen și aerografe ;
în tuburi Venturi - elemente de îngustare ale debitmetrelor Venturi ;
în debitmetre Venturi ;
în aspiratoare de apă de tip ejector , care creează mici viduri folosind energia cinetică a apei de la robinet;
atomizatoare (pulverizatoare) pentru pulverizarea vopselei, aromatizarea apei sau a aerului.
carburatoare , în care efectul Venturi este utilizat pentru a atrage benzina în fluxul de aer de admisie al unui motor cu ardere internă ;
în aparatele de curățare automate pentru piscine care folosesc presiunea apei pentru a ridica sedimentele și resturile;
în măști de oxigen pentru oxigenoterapie etc.
în industria auto, în special în mașinile de curse, pentru a crea forță aerodinamică aerodinamică folosind un fund profilat (vezi efectul de sol )

Măsurarea debitului

Efectul Venturi poate fi utilizat pentru a măsura debitul volumic . $Q$

pentru că

{\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}}

apoi

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

Unde

A_{1}

și sunt zonele de secțiune transversală ale fluxurilor, respectiv, în părțile late și înguste ale fluxului;

A_{2}

p_{1}

și sunt presiunile din părțile late și, respectiv, înguste ale fluxului.

p_{2}

Vezi și

Duza Laval

Link -uri

Dicționare și enciclopedii	Britannica (online)