اثر ونتوری یا اثر کاهش فشار در سیال چیست؟

مدت زمان مطالعه: 2 دقیقه و 47 ثانیه
اثر ونتوری یا اثر کاهش فشار در سیال چیست؟ اثر وانتوری (Venturi effect) یک پدیده فیزیکی است که در مکانیک سیالات و سیستم‌های جریان مورد استفاده قرار می‌گیرد. این اثر بر اساس قانون برنولی برای جریان یک سیال در سیستم‌هایی با مقطع تغییریاب مبتنی است.
وقتی یک سیال از یک محفظه بزرگ به یک محفظه باریکتر و سپس به محفظه‌ای بزرگتر با سرعت ثابت می‌جریاند، فشار سیال در محفظه باریک‌تر کاهش می‌یابد. این کاهش فشار باعث ایجاد نیروی جذب (suction force) می‌شود که سیال را به سمت محفظه باریک‌تر جاذبه می‌کند.

تعریف ساده تر:

اثر ونتوری، اثر کاهش فشار در سیال است هنگامی که سیال از قسمت تنگ لوله (با سطح مقطع کمتر) عبور می کند. این اتفاق مطابق با معادله برنولی در سیالات تراکم ناپذیر رخ می دهد. طبق معادله برنولی با افزایش سرعت، شاهد کاهش فشار خواهیم بود. اتفاقی که در لوله ونتوری می افتد و به نام اثر ونتوری شناخته می شود نیز از همین نوع است.
از آن جایی که درون یک لوله در دو سطح مقطع متفاوت، میزان دبی جرمی جریان ثابت باقی می ماند و چگالی یکسان است، در صورت کم شدن سطح مقطع در یک قسمت، سرعت در آن مقطع افزایش می یابد.
مطابق معادله برنولی با افزایش سرعت در یک مقطع از جریان، شاهد کاهش فشار در آن مقطع خواهیم بود و این اتفاق همان اثر ونتوری است که در لوله ونتوری رخ می دهد. لازم به ذکر است که اثر ونتوری به نام جیووانی باتیستا ونتوری دانشمند ایتالیایی نامگذاری شده ‌است.
اثر ونتوری و در نتیجه استفاده از لوله ونتوری دارای یک محدودیت مهم است که به شرح زیر است:
محدودیت اثر ونتوری هنگامی است که لوله ونتوری آنقدر باریک شود (سطح مقطع کم شود) که سیال به حالت چوک یا خفگی برسد. در این هنگام سرعت سیال به سرعت صوت‌ می رسد. اتفاقی که رخ می دهد این است که وقتی سیال به حالت خفگی‌ می رسد دبی جرمی سیال با کاهش بیشتر فشار افزایش پیدا نمی کند و دیگر معادلات مورد استفاده برای اندازه گیری دبی کارکرد ندارند.

کاربردها:


1. کاربردهای هواپیما: اثر وانتوری در طراحی برخی از بخش‌های هواپیماها، مانند انواع سیستم‌های فازی، سیستم‌های تهویه هوا و سیستم‌های جریان سوخت، به کار می‌رود.
2. استفاده در خودروها: در سیستم‌های تهویه و تبرید خودروها نیز اثر وانتوری مورد استفاده قرار می‌گیرد تا جریان هوا بهینه شود.
3. کاربرد در صنعت: در صنعت، اثر وانتوری در سیستم‌های جریان سیالات، از جمله پمپ‌ها و کمپرسورها، به کار می‌رود تا جریان سیال را بهینه کند و افزایش عملکرد را فراهم آورد.
4. استفاده در سیستم‌های آبیاری: در سیستم‌های آبیاری قطراتی، اثر وانتوری جهت ایجاد فشار کمتر در لوله‌ها و افزایش جریان آب به کار می‌رود.

اثر ونتوری Venturi effect : فناوری نوین
اثر ونتوری یا اثر کاهش فشار در سیال چیست؟
(0)



©2003-2024

0.09887 13.43 52