文丘里效應
文丘里效應(也稱文氏效應, 英語:Venturi effect)。這種現象以其發現者,義大利物理學家文丘里(1746–1822年)命名。這種效應是指在高速流動的氣體附近會產生壓強減少,從而產生吸附作用。利用這種效應可以製作出文氏管。
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/78/VenturiFlow.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/16/Venturi.gif/220px-Venturi.gif)
作用原理
編輯當氣體或液體在文丘里管裡面流動,因著連續性方程式在管道的最窄處,速度達到最大值,靜態壓力達到最小值。氣體(液體)的速度因為涌流橫截面積變化的關係而上升。整個涌流都要在同一時間能經歷管道縮小過程,因而壓力也在同一時間減小。進而產生壓力差,這個壓力差用於測量或者給流體提供一個外在吸力。
對於理想流體(氣體或者液體,其不可壓縮和不具有摩擦),其壓力差通過伯努利定律獲得。
參照該圖的右側,利用伯努利方程在不可壓縮流動(如水的流動或其它液體或氣體的低速流量)的特殊情況下,在收縮的理論壓力降由下式給出:
其中 ,是流體的密度, 是(慢)流體速度在管道較寬, 是(較快)流體速度,其中管是較窄(如在右圖可見)。
阻扼流動
編輯應用
編輯文丘里管在現今科技發展中的得到應用。因為其製造和維護成本比較低。比如在水族館水循環系統中充當去浮沉的裝置(分離器)。又比如在化學方面用於為液體除去氣體;亦或者於物理用於測量流體的速度。
同樣,加油氣壓設備中的準備單元的加油嘴也是應用了這一原理。作為機械製造方面工業的標準部件,文丘里管應用在「焊接壓力分配器」,定義根據DIN19215與ISO5167。
參見
編輯參考資料
編輯外部連結
編輯- (英文)3D animation of the Differential Pressure Flow Measuring Principle (Venturi meter) (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- (英文)UT Austin. Venturi Tube Simulation. [2009-11-03]. (原始內容存檔於2013-07-14).