文丘里效应

(重定向自文氏管效應

文丘里效应(也称文氏效应, 英语:Venturi effect)。这种现象以其发现者,意大利物理学家文丘里(1746–1822年)命名。这种效应是指在高速流动的气体附近会产生压强减少,从而产生吸附作用。利用这种效应可以制作出文氏管

通过文丘里流量计空气的流动,表示柱连接在(压力计)和部分地填充有水。压力计是以厘米或英寸计量的水柱头的压力差别而被“读”出。
文丘里管里的流体

作用原理

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当气体或液体在文丘里管里面流动,因着连续性方程式在管道的最窄处,速度达到最大值,静态压力英语Static pressure达到最小值。气体(液体)的速度因为涌流横截面积变化的关系而上升。整个涌流都要在同一时间能经历管道缩小过程,因而压力也在同一时间减小。进而产生压力差,这个压力差用于测量或者给流体提供一个外在吸力。

对于理想流体(气体或者液体,其不可压缩和不具有摩擦),其压力差通过伯努利定律获得。


参照该图的右侧,利用伯努利方程在不可压缩流动(如水的流动或其它液体或气体的低速流量)的特殊情况下,在收缩的理论压力降由下式给出:

 

其中 ,是流体的密度 是(慢)流体速度在管道较宽, 是(较快)流体速度,其中管是较窄(如在右图可见)。

阻扼流动

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当涌流达到了声速,文丘里管将被称为拉法尔喷嘴(渐缩阔喷嘴)。

应用

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文丘里管在现今科技发展中的得到应用。因为其制造和维护成本比较低。比如在水族馆水循环系统中充当去浮沉的装置(分离器)。又比如在化学方面用于为液体除去气体;亦或者于物理用于测量流体的速度。

同样,加油气压设备中的准备单元的加油嘴也是应用了这一原理。作为机械制造方面工业的标准部件,文丘里管应用在“焊接压力分配器”,定义根据DIN19215与ISO5167。

参见

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参考资料

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外部链接

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