ベンチュリ管とは

ベンチュリ管とは、圧力を下げて、通過する流体または気体の速度を上げるために、一時的な制限または長さの縮小を採用した管またはパイプです。 圧力の低下と速度の同時増加のこの現象はベンチュリ効果として知られており、空気流の測定や二次流体のポンピングまたは霧化など、多くの用途があります。 一般的に使用されるベンチュリ管プロファイルにはいくつかのタイプがあり、プロファイルの段階的な変更が最も効果的です。

物理学の法則により、チューブ内を流れる流体または気体は、その流れが制限されると加速することが規定されています。 これが発生すると、エネルギーを節約するために、くびれた領域の流体の圧力を下げる必要があります。 チューブ内の狭窄はベンチュリと呼ばれ、ベンチュリ効果としての流速の増加と圧力の減少が同時に起こります。 この現象の圧力変化特性は、航空機システムでの空気と燃料の流れの測定、気象学での差圧の計算などのタスクを実行するために使用されます。

さらに、ベンチュリ管狭窄部の圧力低下を使用して、二次流体をポンピングまたは霧化することができます。 ベンチュリチューブの制限された領域に2番目の流体が導入されると、より低い圧力によって生成される部分真空により、2番目の流体が混合される主流体の流れに引き込まれます。 この反応は、ペイントスプレーガンやエアブラシで使用され、ペイントを霧化する圧縮空気の流れに引き込みます。 内燃エンジンのキャブレターは、同じ反応を利用して、エンジンに吸入される空気に燃料を吸い込みます。 香水アトマイザーも同様に、香水をボトルから引き出し、アトマイザーの球から空気の流れに吸い込みます。

ベンチュリ管は、穏やかな砂時計型の制限から、中央に小さな穴がある単純なバッフルに至るまで、いくつかのタイプの収縮プロファイルを利用します。 ベンチュリ効果の有効性は、狭窄部全体で可能な限り多くの初期気流エネルギーを維持することに依存しているため、この領域の抗力は最小限に抑える必要があります。 このため、プロファイルが徐々に変化するベンチュリ管が最も効果的です。 ベンチュリ管は通常、約30度の初期入口コーン角と約5度の出口コーン角を持ちます。 これらのプロファイルの緩やかな変化により、流体の流れに対する抵抗が最小限に抑えられ、最高のベンチュリ性能が保証されます。