Contor Venturi

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Tubul Venturi
Video care demonstrează tubul Venturi

Contorul Venturi sau tubul Venturi este un instrument utilizat pentru măsurarea debitului unei conducte. Acest instrument exploatează efectul Venturi și își ia numele de la fizicianul Giovanni Battista Venturi . Calculați viteza medie a fluidului pornind de la relația dintre această cantitate și presiune (ilustrată de efectul Venturi). Din viteză este apoi ușor să calculați debitul volumetric, fiind legat de relația:

unde este:

  • Q este debitul volumetric.
  • v este viteza
  • A reprezintă aria secțiunii de conductă luată în considerare.

Compoziția și utilizarea contorului Venturi

Exemplu de scădere a presiunii într-o secțiune a conductei care are un contor Venturi

Contorul Venturi este alcătuit din două ramuri: prima convergentă (duză) și cealaltă divergentă (difuzor) [1] . Acest instrument, printr-o scădere a secțiunii conductei, determină accelerarea fluidului. De fapt, datorită proporționalității inverse care leagă viteza de secțiunea conductei, la debit constant, o scădere a secțiunii determină o creștere a vitezei.

Este important, în proiectarea și construcția unui contor Venturi, să fiți foarte atenți pentru a evita fenomenul de cavitație . De fapt, scăderea presiunii în interiorul secțiunii contractate nu trebuie să aducă niciodată presiunea internă a lichidului sub presiunea vaporilor lichidului în sine, deoarece cavitația poate provoca daune considerabile conductei.

Pentru a evita aceste probleme, contoarele Venturi sunt construite pentru a funcționa într-un interval bine definit de debit: dacă debitul este prea mic, nu există valori acceptabile în ceea ce privește aproximarea, dacă debitul este prea mare, se generează fenomen de cavitație.cu consecințele sale negative.

Contorul Venturi constă, de asemenea, dintr-un manometru diferențial , care măsoară diferența de presiune înainte de secțiunea convergentă și imediat după aceasta, adică în secțiunea contractată a conductei.

Presupunând că fluidul este incompresibil, secțiunea orizontală a conductei, debitul staționar, integrarea ecuației Bernoulli pe aceeași linie de curgere rezultă:

unde: v 1 și v 2 sunt vitezele din secțiunea 1 (înainte de secțiunea convergentă) și 2 (în secțiunea contractată), p 1 și p 2 presiunile din cele două secțiuni, g reprezintă accelerația datorată gravitației și ρ densitatea lichidului.

Din această formulă, desigur, avem:

De aici, cunoscând relația dintre debit și viteză, putem scrie:

Unde A 1 și A 2 sunt zonele celor două secțiuni luate în considerare. Este important să rețineți că indicii relativi la cele două secțiuni nu au fost inserate în intervalul Q, deoarece cele două intervale sunt aceleași pentru ecuația de continuitate . Dacă cele două debituri ar fi diferite, de fapt, ar însemna că o parte a masei a fost introdusă sau expulzată (vezi teorema divergenței ) în secțiunea dintre cele două secțiuni.

De aici, prin pași matematici simpli, definind un parametru constant K , ajungem la determinarea debitului Q :

Care se poate scrie integral:

Pierderea de energie

Tubul venturi este un blocaj în conducta de presiune, rezultând scăderi de presiune. Aceste pierderi de cap sunt comparabile cu cele prezente într-o extindere bruscă a unui circuit industrial. Pierderile de cap între o secțiune și alta sunt:

Demonstrație

Lărgirea bruscă a unei conducte care are aceleași caracteristici ca și un tub venturi atunci când secțiunea este lărgită din nou

Principiul impulsului este considerat :

Unde este:

  • G reprezintă forțele gravitaționale care nu sunt considerate = 0

Asta devine:

Știind că:

Scrierea diferenței de energie ca diferență a ecuației Bernoulli:

Dar considerăm că diferența de înălțime este zero, deci putem scrie:

Știind că din ecuația globală a echilibrului hidrodinamic în condiții de mișcare permanentă avem este asta urmează:

Aceasta din urmă este, de asemenea, cunoscută sub numele de formula Borda .

Notă

  1. ^ Nozzles. Arhivat la 26 decembrie 2013 la Internet Archive .

Bibliografie

  • D. Citrini, G. Noseda, Hidraulică , Milano, Ambrosiana, 1987.

Elemente conexe

linkuri externe

Controlul autorității Thesaurus BNCF 53427 · LCCN (EN) sh85142763