Zwężka Venturiego

Wykonał:

Adam Loska

MiBM, gr.2, sem.6

Zwężka Venturiego (lub "dysza Venturiego") jest przyrządem służącym do pomiaru prędkości przepływu cieczy lub gazu, stworzonym przez Giovanni Battista Venturiego. Zasada jej działania jest idealną ilustracją prawa Bernoulliego:

W pewnym miejscu kanału, w którym z prędkością v przemieszcza się płyn (gaz lub ciecz), znajduje się przewężenie o znacznie mniejszym przekroju. Z prawa Bernoulliego, oraz warunku ciągłości przepływu, wynika, że kwadrat prędkości płynu przed zwężką jest wprost proporcjonalny do różnicy ciśnień przed zwężką i na niej. W klasycznej zwężce Venturiego w celu pomiaru wykorzystuje się barometr różnicowy. Obecnie w celach pomiarowych wykorzystuje się działające na tej samej zasadzie kryzy.

ROZKŁAD CIŚNIENIA WZDŁUŻ ZWĘŻKI VENTURIEGO

Równanie Bernoulliego zapisane dla przekrojów 1 i x (poziom porównawczy przyjęto na osi rury):

dx∈[d, D]

Po uwzględnieniu równania ciągłości i zależności średnicy od odciętej x otrzymuje się:

gdzie:
(1)

a następnie:

(2)

gdzie:
,

h_x - wysokość ciśnienia w przekroju x

Zwróćmy uwagę, że w przewężeniu ciśnienie jest stałe, natomiast wzdłuż dyfuzora wzrasta, aby w rurze uzyskać znów wartość h₁. Można zauważyć, że rozkład ciśnienia wzdłuż dyfuzora daje się wykreślić wg wzoru (1).

Krzywe rozkładu ciśnienia wzdłuż konfuzora i dyfuzora można wykreślić, znając tylko średnice d i D oraz dysponując rysunkiem zwężki. Wtedy wysokości ciśnienia w konfuzorze oblicza się w punktach x/l = {0, 1/5, ..., 4/5, 1}, a w dyfuzorze x/L = {0, 1/10, ... , 9/10, 1}, natomiast odcięte zostaną umiejscowione drogą geometrycznego podziału odcinka na n równych części. Jak widać, konkretne wartości liczbowe długości konfuzora i dyfuzora są niepotrzebne.

3

---