文丘里效應（流體力學）

文丘里效應（流體力學）

文丘里效應 （流體力學） 次瀏覽 | 2022.10.15 19:05:15 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 文丘里效應流體力學

當氣體或液體在文丘里管里面流動，在管道的最窄處，動態壓力(速度頭)達到最大值，靜態壓力(靜息壓力)達到最小值，氣體（液體）的速度因為通流橫截面面積減小而上升。整個涌流都要在同一時間內經歷管道縮小過程，因而壓力也在同一時間減小。進而產生壓力差，這個壓力差用于測量或者給流體提供一個外在吸力。

對于理想流體（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方程獲得。

當涌流達到了聲速，文丘里管將被稱為拉法爾噴嘴（漸縮闊噴嘴）。

中文名

文丘里

外文名

Venturi

提出者

文丘里

應用學科

流體力學

簡介

文丘里效應，也稱文氏效應，此現象以其發現者，意大利物理學家文丘里（Giovanni?Battista?Venturi）命名。該效應表現在受限流動在通過縮小的過流斷面時，流體出現流速增大的現象，其流速與過流斷面成反比。而由伯努利定律知流速的增大伴隨流體壓力的降低，即常見的文丘里現象。通俗地講，這種效應是指在高速流動的流體附近會產生低壓，從而產生吸附作用。利用這種效應可以制作出文氏管。

原理

文丘里效應的原理則是當風吹過阻擋物時，在阻擋物的背風面上方端口附近氣壓相對較低，從而產生吸附作用并導致空氣的流動。文氏管的原理其實很簡單，它就是把氣流由粗變細，以加快氣體流速，使氣體在文氏管出口的后側形成一個“真空”區。當這個真空區靠近工件時會對工件產生一定的吸附作用。

壓縮空氣從文丘里管的入口進入，少部分通過截面很小的噴管排出。隨之截面逐漸減小，壓縮空氣的壓強減小，流速變大，這時就在吸附腔的進口內產生一個真空度，致使周圍空氣被吸入文氏管內，隨著壓縮空氣一起流進擴散腔內減小氣體的流速，之后通過消音裝置減少氣流震蕩。

應用

文丘里管在現今科技發展中的得到應用。因為其制造和維護成本比較低。實質意義上的一種應用就是在水族館整個水循環系統中充當去浮沉的裝置（分離器）。在化學方面的應用就是所謂的文丘里噴嘴，用于對液體的去雜（去除氣體），或者用于測量流體的速度。

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。利用文丘里效應的原理，可應用于某些機械構件及建筑物的通風。

基于文丘里效應制造的設備設施，叫做文丘里XXXX，如文丘里水膜除塵器、文丘里擴散管、文丘里收縮管、文丘里噴射泵、文丘里流量計等。

為解決深井與超深井鉆井機械鉆速低的問題，基于文丘里效應，設計了井下自循環粒子射流鉆井工具，建立了工具的物理模型與流體流動的數值模型，在設計工況條件下，利用有限元模擬方法，研究工具的可行性，并分析下噴嘴噴速的影響因素。結果表明：當上部噴嘴直徑小于30mm時，工具能夠實現文丘里效應，并在下噴嘴形成射流，驗證了工具原理的可行性;隨著喉管長度的增長，下噴嘴噴速先增大后減小;擴散管擴散角的大小對下噴嘴噴速影響不大;喉管直徑對下噴嘴噴速影響很小，但當喉管直徑小于40mm時，喉管直徑與下噴嘴噴速呈負相關關系。[1]

參考資料