ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ VENTURI (ΒΕΝΤΟΥΡΙ)

ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ VENTURI (ΒΕΝΤΟΥΡΙ)

ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ VENTURI (ΒΕΝΤΟΥΡΙ)

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Το ροόμετρο του Ventouri είναι μία διάταξη που χρησιμεύει για τη μέτρηση της ταχύτητας  ροής σε ένα σωλήνα.

Το ροόμετρο του Ventouri είναι μία διάταξη που χρησιμεύει για τη μέτρηση της ταχύτητας  ροής σε ένα σωλήνα

 Η διάταξή αυτή λειτουργεί πάνω στο φαινόμενο Venturi που περιγράφει τη μείωση στην πίεση του ρευστού που προκύπτει όταν ένα ρευστό ρέει μέσω ενός περιορισμένου τμήματος του σωλήνα.

Ο Giovanni Battista Venturi (15,Μαρτίου, 1746-24 Απριλίου 1822) ήταν Ιταλός φυσικός,σοφός,άνθρωπος των γραμμάτων,διπλωμάτης και ιστορικός της επιστήμης.Ανακάλυψε το φαινόμενο Venturi το 1797 

 Το φαινόμενο Venturi πήρε το όνομά του από Giovanni Battista Venturi (1746-1822),ένα Ιταλό φυσικό.

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΡΟΗΣ 

 Θεωρούμε τις διατομές Α1 και Α2,του σωλήνα και τη υψομετρική διαφορά h στη στάθμη των δύο κατακόρυφων ανοιχτών σωλήνων Β και Γ.
 Θέλουμε να βρούμε τη ταχύτητα ροής στην περιοχή του σωλήνα που έχει διατομή Α1.

Θεωρούμε τις διατομές Α1 και Α2,του σωλήνα και τη υψομετρική διαφορά h στη στάθμη των δύο κατακόρυφων ανοιχτών σωλήνων Β και Γ

 Η πίεση στο πρώτο σωλήνα μέτρησης (1) είναι υψηλότερη από ότι στο δεύτερο,και η ταχύτητα του υγρού στο (1) είναι μικρότερη από ότι στο (2),επειδή η περιοχή της εγκάρσιας τομής στο (1) είναι μεγαλύτερη από ότι στο (2). 

Η πίεση στο πρώτο σωλήνα μέτρησης (1) είναι υψηλότερη από ότι στο δεύτερο,και η ταχύτητα του υγρού στο (1) είναι μικρότερη από ότι στο (2),επειδή η περιοχή της εγκάρσιας τομής στο (1) είναι μεγαλύτερη από ότι στο (2)

 Εφαρμόζοντας την εξίσωση του Bernoulli στα σημεία 1 και 2 που βρίσκονται στο ίδιο ύψος έχουμε:

p1+1/2·ρ·υ1²=p2+1/2·ρ·υ2²                                       

 Από την εξίσωση της συνέχειας έχουμε ότι:

A1·υ1=A2·υ2                                                   ή

υ₂=A1/A2 · υ1  

    
 Από τις δυο εξισώσεις με απλή αντικατάσταση έχουμε:

p1+1/2·ρ·υ1²=p₂+1/2·ρ· A1²/A2² · υ1²        ή

p1-p2=1/2·ρ·υ1²·(A1/A2-1)

Όμως:    

p1=pαtm+ρ·g·h1     

και      

p2=pαtm+ρ·g·h2         

όπου: 

h1 το ύψος της στήλης του νερού πάνω από το σωλήνα μετρημένο από το σημείο 1 και 

h2 το ύψος της στήλης του νερού μετρημένο από το σημείο 2.

Ένας άλλος τύπος του ροομέτρου του Ventouri

 Αφαιρώντας κατά μέλη τις δυο τελευταίες σχέσεις παίρνουμε:

p1-p2=ρ·g·(h1-h2)=ρ·g·h 

    

 Αντικαθιστώντας στην p1-p2=1/2·ρ·υ1²·(A1/A2-1) την p1-p2=ρ·g·(h1-h2)=ρ·g·h  βρίσκουμε: 

ρ·g·h=1/2·ρ·υ1²·(A1²/A2²-1) 

και τελικά:

                                          

                                                                     υ1=[2·g·h/(A1/A2 )²-1]^1/2