Co to jest rurka Venturiego?
Rurka Venturiego to rura lub rura, która wykorzystuje tymczasowe ograniczenie lub zwężenie na swojej długości w celu zmniejszenia ciśnienia i zwiększenia prędkości przechodzącego przez niego płynu lub gazu. Zjawisko równoczesnej redukcji ciśnienia i wzrostu prędkości jest znane jako efekt zwężki Venturiego i ma wiele zastosowań, takich jak pomiar przepływu powietrza i pompowanie lub rozpylanie płynu wtórnego. Istnieje kilka rodzajów zwężek Venturiego w powszechnym użyciu, przy czym stopniowa zmiana profilu jest najbardziej skuteczna.
Prawa fizyki nakazują, że płyn lub gaz płynący w rurze przyspieszy, jeśli przepływ ten zostanie zwężony. Kiedy to nastąpi, ciśnienie płynu w zwężonym obszarze musi się zmniejszyć, aby zaoszczędzić energię. Zwężenie w rurze jest znane jako zwężka Venturiego i jednoczesny wzrost prędkości przepływu i spadek ciśnienia jako efekt zwężki. Charakterystyka zmiany ciśnienia tego zjawiska wykorzystywana jest do wykonywania zadań takich jak pomiar przepływu powietrza i paliwa w systemach lotniczych oraz obliczanie różnicy ciśnień w meteorologii.
Ponadto spadek ciśnienia w przewężeniu zwężki Venturiego można wykorzystać do pompowania lub rozpylania płynu wtórnego. Jeśli drugi płyn zostanie wprowadzony do ograniczonego obszaru rurki Venturiego, częściowe podciśnienie wytworzone przez niższe ciśnienie wciągnie go do głównego przepływu płynu, gdzie oba się zmieszają. Tę reakcję stosuje się w pistoletach natryskowych i aerografach, aby wciągnąć farbę do strumienia sprężonego powietrza, gdzie jest rozpylana. Gaźnik w silniku spalinowym wykorzystuje tę samą reakcję do zasysania paliwa do powietrza zasysanego do silnika. Rozpylacz perfum działa w ten sam sposób, wyciągając perfumy z butelki i przepływając powietrze z żarówki rozpylacza.
W rurkach Venturiego stosuje się kilka rodzajów profili zwężających się, od łagodnych ograniczeń w kształcie klepsydry po proste przegrody z niewielkim otworem w środku. Ponieważ skuteczność efektu Venturiego zależy od utrzymania jak największej ilości początkowej energii przepływu powietrza przez całe zwężenie, opór w tym obszarze należy ograniczyć do minimum. Z tego powodu rurki Venturiego ze stopniowymi zmianami profilu są najbardziej skuteczne. Rurka Venturiego zwykle ma początkowy kąt stożka wejściowego około 30 stopni i kąt stożka wyjściowego około pięciu stopni. Te stopniowe zmiany profilu zapewniają minimalny opór przepływu płynu i najlepszą wydajność zwężki Venturiego.