Zwężka Venturiego

Zasada działania zwężki Venturiego

Zwężka Venturiego - przyrząd służący do pomiaru prędkości przepływu cieczy lub gazu, wynaleziony przez Giovanniego Battistę Venturiego. Zasada jej działania jest ilustracją prawa Bernoulliego:

$\rho gh+ \frac{\rho v^2}{2} + p = \text{const} .$

W pewnym miejscu rury o stałej powierzchni przekroju poprzecznego (A₁), w której z prędkością v przemieszcza się płyn (gaz lub ciecz), znajduje się przewężenie o znacznie mniejszej powierzchni przekroju poprzecznego (A₂). Z prawa Bernoulliego oraz warunku ciągłości przepływu wynika, że różnica kwadratów prędkości płynu przed zwężką i na niej jest wprost proporcjonalny do różnicy ciśnień przed zwężką i na niej. Innymi słowy w miejscu mniejszego przekroju rurki ciśnienie jest mniejsze, a spadek zależy od prędkości przepływu płynu.

Przepływ (strumień objętości) określa wzór:

$Q = A_1\sqrt{\frac{2\left(p_1 - p_2\right)}{\rho\left(\left(\frac{A_1}{A_2}\right)^2-1\right)}} = A_2\sqrt{\frac{2\left(p_1 - p_2\right)}{\rho\left(1-\left(\frac{A_2}{A_1}\right)^2\right)}} \text{.}$

Eżektorowy skruber Venturiego

gdzie:

• A - pole przekroju poprzecznego rurki
• p - ciśnienie
• ρ - gęstość płynu.

W klasycznej zwężce Venturiego do pomiaru wykorzystuje się barometr różnicowy. Obecnie w celach pomiarowych wykorzystuje się działające na tej samej zasadzie kryzy.

Efekt Venturiego znalazł szerokie zastosowania w miejscach, gdzie wymagane jest wytworzenie podciśnienia, np. w różnego rodzaju strumienicach, m.in. laboratoryjnych wodnych pompkach próżniowych lub w eżektorach absorberów zanieczyszczeń gazów przemysłowych odlotowych (np. skruberów Venturiego). Jest również stosowana do sterowania, np. w przepływowych bojlerach gazowych. Gdy na skutek przepływu wody spada jej ciśnienie, wówczas otwiera się zawór gazowy.