Zwężka Venturiego – przyrząd służący do pomiaru prędkości przepływu cieczy lub gazu.
Ma ona kształt dyszy zwężonej w częsci środkowej. W celu pomiaru ciśnień statycznych, zwężka posiada dwa otwory na wlocie i w środku zwężenia. Koncówki podłączone do manometru umożliwiaja pomiar. Możliwe jest również dokonaniu pomiaru względnej wartości ciśnienia statycznego. W tym celu jeden koniec zwężki jest podłączony do manometru rożnicowego, natomiast drugi jest bezpośrednio podłączony z atmosfera.
Rurka Prandtla – przyrząd do pomiaru prędkości przepływu płynum składający się z dwóch rurek osadzonych w sobie. Wewnętrzna część bada ciśnienie całkowite płynu, natomiast zewnętrza bada ciśnienie statyczne.
Możemy wyróżnic dwa rodzaje przepływów ze względu na wielkość prędkości strumienia:
- przepływ nieściliwy, przy małych prędkościach
- przepływ ściśliwy przy większych prędkościach.
Przepływ nieścisliwy
Po odpowiednich przekształceniach równania Bernouliego oraz równania ciągłości, dla przepływu nieścisliwego możemy otrzymać wzór na prędkość v1.
$$v_{1} = \sqrt{\frac{2(p_{1} - p_{2})}{\rho\left( \frac{D^{4}}{d^{4}} - 1 \right)}}$$
Jednakże, ze wględu na niejednorodność przepływu oraz występowanie strat pomiedzy przekrojami wymagane jest wprowadzenie współczynnika poprawkowego zwężki kv
$$v_{1} = k_{v}\sqrt{\frac{2(p_{1} - p_{2})}{\rho\left( \frac{D^{4}}{d^{4}} - 1 \right)}}$$
Przepływ ściśliwy
W celu obliczenia przepływu płynu w zakresie ściśliwym nalezy dokonać odpowiednich przekształceń z równania Benouliego dla gazu ściśliwego, równania stanu gazu, równania ciągłości oraz równania adiabaty Poissona. Wzór na predkośc po przekształceniach i zastosowaniu współczynnika poprawkowego zwężki wygląda następująco:
$$v_{1} = k_{v}\sqrt{\frac{2kRT_{0}}{k - 1} \bullet \frac{\left( \frac{p_{!}}{p_{2}} \right)^{\frac{k - 1}{k}} - 1}{{n^{2}\left( \frac{p_{!}}{p_{2}} \right)}^{\frac{k - 1}{k}} - 1}\ }$$
Przy czym współczynnik kv dla przepływu ściśliwego:
$$k_{v} = \frac{v_{\text{wz}}}{\sqrt{\frac{2kRT_{0}}{k - 1} \bullet \frac{\left( \frac{p_{!}}{p_{2}} \right)^{\frac{k - 1}{k}} - 1}{{n^{2}\left( \frac{p_{!}}{p_{2}} \right)}^{\frac{k - 1}{k}} - 1}\ }}$$
Gdzie vwz jest prędkośc w zwężce wzorcowej.
Wydatek objętościowy:
Wydatek objętościowy jest to objętość płynu przepływająca w jednostce czasu przez przekrój zwęzki.
Q = vsrF
Wydatek masowy:
Wydatek masowy jest to masa płynu przepływająca w danej jednostce czasu przez przekrój zwężki.
Qm = ρ * vsr * F