Venturiho efekt

Venturiho efekt je pokles tlaku, když kapalina nebo plyn proudí zúženou částí potrubí. Tento efekt je pojmenován po italském fyzikovi Giovanni Venturim (1746–1822).

Odůvodnění

Venturiho jev je důsledkem fungování Bernoulliho zákona , který odpovídá Bernoulliho rovnici, která určuje vztah mezi rychlostí v kapaliny, tlakem p v ní a výškou h , při které uvažovaný prvek kapaliny kapalina se nachází nad referenční úrovní:

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

kde je hustota kapaliny a je zrychlení volného pádu . $\rho$ $G$

Pokud je Bernoulliho rovnice napsána pro dva úseky proudění, budeme mít:

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

Pro horizontální tok jsou prostřední členy na levé a pravé straně rovnice navzájem stejné, a proto se ruší a rovnost má tvar:

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

to znamená, že při ustáleném horizontálním proudění ideální nestlačitelné tekutiny v každé z jejích sekcí bude součet piezometrického a dynamického tlaku konstantní. Aby byla splněna tato podmínka, v těch místech proudění, kde je průměrná rychlost tekutiny vyšší (tedy v úzkých úsecích), se její dynamická výška zvyšuje a hydrostatická výška klesá (a tedy klesá tlak).

Aplikace

Venturiho efekt je pozorován nebo používán v následujících objektech:

v hydraulických tryskových čerpadlech , zejména v tankerech pro produkty ropného a chemického průmyslu;
v hořákech , které mísí vzduch a hořlavé plyny v grilech , plynových kamnech , Bunsenových hořákech a airbrush ;
ve Venturiho trubicích - zužující prvky Venturiho průtokoměrů ;
ve Venturiho průtokoměrech ;
ve vodních odsávačkách ejektorového typu, které vytvářejí malé vakuum pomocí kinetické energie vodovodní vody;
atomizéry (rozprašovače) pro rozprašování barev, vodní nebo vzduchovou aromatizaci.
karburátory , kde se využívá Venturiho efekt k nasávání benzínu do vstupního proudu vzduchu spalovacího motoru ;
v automatických čističkách bazénů, které používají tlak vody k vysávání usazenin a nečistot;
v kyslíkových maskách pro kyslíkovou terapii atd.
v automobilovém průmyslu, zejména v závodních vozech, k vytvoření aerodynamického přítlaku pomocí profilovaného dna (viz přízemní efekt )

Měření průtoku

Pro měření objemového průtoku lze použít Venturiho efekt . $Q$

Protože

{\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}}

pak

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{.} }

kde

A_{1}

a jsou příčné plochy toků v široké a úzké části toku;

A_{2}

p_{1}

a jsou tlaky v široké a úzké části toku, resp.

p_{2}

Viz také

Lavalova tryska

Odkazy

Slovníky a encyklopedie	Britannica (online)