Venturi-cső

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A Venturi-cső csővezetékbe épített szűkítő elem, egy fokozatosan csökkenő keresztmetszetű, kúpos konfúzorból egy rövid állandó keresztmetszetű csődarabból majd utána egy fokozatosan növekvő keresztmetszetű diffúzorból áll. A Venturi cső középső részén, a torokban a közeg statikus nyomása kisebb, mint a két végén. Ezt a jelenséget legtöbbször a csőben áramló közeg térfogatáramának mérésére használják. Venturi csövet építenek a sugárszivattyúkba is.

Elmélete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Összenyomhatatlan közegre Bernoulli törvénye alapján felírható a Venturi cső egyes pontjain a sebesség és nyomás összefüggése:

Venturi cső vázlata
 \frac {v_1^2}{2} + \frac{p_1}{\rho} = \frac {v_2^2}{2} + \frac{p_2}{\rho} ,

ahol

 v_1, v_2 a közeg sebessége az 1 és 2 pontban,
 p_1, p_2 a közeg statikus nyomása az 1 és 2 pontban,
 \rho pedig a közeg sűrűsége.

A folytonosság törvénye szerint:

 v_1\cdot A_1 = v_2 \cdot A_2,

ahol

 A_1, A_2 a cső keresztmetszete az 1 és 2 pontban.

Bevezetve a szűkítési viszonyt:

 m = \frac{A_2}{A_1}
Venturi-cső metszete

írható:

 v_1 =v_2 \cdot m ,

és ezzel:

 v_2 = \sqrt{\frac{2(p_1-p_2)}{\rho(1-m^2)}}

A térfogatáram pedig ideális viszonyok esetén:

 q_v = A_2  \sqrt{\frac{2(p_1-p_2)}{\rho(1-m^2)}}

Valóságos közegek esete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Venturi-cső repülőgépen

Valóságos viszonyok esetén a belső súrlódás következtében a viszonyok az ideális esettől eltérőek. További eltérést jelent, hogy a fenti összefüggések hallgatólagosan feltételezik, hogy a közeg sebessége a keresztmetszetek mentén állandó. Tapasztalati adatok alapján a következő képlettel számolnak:

 q_v = \alpha \epsilon A_1 \sqrt{\frac{2(p_1-p_2)}{\rho_1}},

ahol

\alpha, dimenzió nélküli átfolyási szám,
\epsilon, dimenzió nélküli expanziós szám, melynek értéke folyadékok esetén \epsilon=1

Az átfolyási szám értéke a Reynolds-számtól és az m szűkítési viszonytól függ.

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]