Venturijeva cev

Venturijeva cev, po italijanskom fizičaru Điovaniju Batisti Venturi (1746—1822), predstavlja uređaj ili merni instrument za merenje brzine strujanja fluida (tečnost ili gas). Prema Bernulijevoj jednačini, ukupni pritisak u fluidu u pokretu je manji što je protok veći. Nasuprot tome, iz saznanja o razlici u pritisku u tekućem fluidu moguće je izračunati brzinu protoka, tj. brzinu tela koje je prouzrokovalo njegov protok. Ovo je princip koji se zasniva na Venturi cevima. U širem delu posude tečnost protiče sporije nego u uskom delu, tako da je širi deo veći. Razlika pritiska p = p₁ – p₂ meri i brzinu protoka:

Prikaz rada Venturijeve cevi.

Pritisak u prvoj mernoj tački u cevi (1) je viši nego u drugoj (2), a brzina fluida „1” je niža u mjernoj tački „2”, jer je poprečni presek u tački „1” veći nego u „2”.

Prikaz rada Venturijeve cevi.

Prikaz tipičnog modernog injektora.

Dijagram de Lavalove mlaznice, prikazuje približnu brzinu protoka v, zajedno sa uticajem na temperaturu t i pritiska p.

Merna prigušnica prema standardu ISO 5167 za merenje protoka.

$p_{1}-p_{2}={\frac {\rho }{2}}\cdot \left(v_{2}^{2}-v_{1}^{2}\right)$

Venturijeva cev služi za određivanje brzine vazduha i merenja u vazdušnim tunelima.

Bernulijeva jednačina

Bernulijeva jednačina je osnovni zakon kretanja fluida. Ona proizilazi iz primene Zakona o očuvanju energije u protoku fluida. Dakle, suma:

${\tfrac {1}{2}}\,\cdot \rho \,\cdot v^{2}\,+\,\rho \,\cdot g\,\cdot h\,+\,p\,=\,{\text{konstanta}}\,$

ima istu vrednost svuda u fluidu koji struji horizontalno, gde je p pritisak , ρ gustina, v brzina fluida u nekoj tački, a h visina težišta poprečnog preseka fluida u odnosu na neku horizontalnu ravnan. Dakle, tamo gde je brzina fluida veća, pritisak je manji, gde je brzina fluida niža, pritisak je viši. Mnoge inženjerske primene postavljene su na Bernulijevoj jednačini, kao što je let aviona : vazduh teče duž gornje zakrivljene površine krila brže nego ispod krila, tako da je pritisak na donjim površinskim krilima veći od gornjeg, što rezultira ukupnom silom koja deluje na krila naviše što podiže avion.

Primena

Ejektor je uređaj za punjenje i usisavanje pare, gasa ili tečnosti; služi za vađenje vazduha iz kondenzatora generatora pare, za provetravanje rovova u rudnicima i slično. Radi na principu smanjenja pritiska u suženom delu cevi (Venturijevoj cevi) kroz koji teče tečnost, najčešće para, voda ili vazduh koji teče. Na primer, u ejektoru pare, para se dovodi u ejektor preko prigušnog ventila za kontrolu pritiska pare, a time i protoka pare iz mlaznice. Mlaznica se postavlja u komoru za mešanje, gde para struji pod pritiskom. Smeša pare i medijum za isušivanje vode teku kroz suženu cev i difuzor u hladnjak (kondenzator) ili se ispuštaju u atmosferu. Dvostepeni i višestepeni ejektori se koriste za postizanje većeg pritiska. Na isti način se koriste injektori koji služe za snabdevanje parnih kotlovima sa manjim radnim pritiscima i kapacitetima.

Injektor u mašinstvu je uređaj za napajanje parnih kotlova napojnom vodom. Radi na istom principu kao i ejektor, ima sličan dizajn i nema pokretne delove. Zbog toga je njegov rad pouzdan, ali zbog niske energetske efikasnosti koristi se za snabdevanje niskostišljivim kotlovima ili kao pomoćno napajanje.

U širem smislu, naziv injektor (brizgalica) veže se u tehnici uz uređaje ili delove uređaja kojima se, na primer, injektira (ubrizgava) gorivo u Otov motor (benzinski motor) sa direktnim ubrizgavanjem ili u dizel-motor, ili pak beton ili cementna smesa u šupljine ili strukture tla (ubrizgavanje) i slično.

De Lavalova mlaznica ili Lavalova mlaznica

Glavni članak: Lavalova mlaznica

De Lavalova mlaznica ili Laval mlaznica je mlaznica koja služi za konverziju potencijalne energije stišljivih fluida (gasova ili para ) u kinetičku energiju. Mlaznica je napravljena od strujnog kanala koji je prvo zakrivljen u smeru protoka (konfuzni deo) i zatim se produžava (deo difuzora). Zahvaljujući povećanju brzine fluida u užem delu kanala (venturi cevi), moguće je postići brzine prehladenja. Ova mlaznica je bitna u izgradnji parnih i gasnih turbina, reaktivnih mlaznih i raketnih motora i mlaznih kompresora.

Merna prigušnica (engl. orifice plate) jeste merni instrument kojim se meri protok fluida, zapreminski protok ili maseni protok. Merna prigušnica se obično izrađuje od kružne ploče umetnute između dve cevi. Kružna ploča ima otvor manjeg prečnika od prečnika cevi, čime se sužava površina protoka fluida. Poprečni presek uzrokuje razliku u pritisku pre i iza gasa, tj. uzrokuje pad pritiska iza gasa i pad pritiska može biti i do 50%. Pored glavnog manjeg prečnika, postoji i dodatni pomoćni otvor za zaostali vazduh ili gasove i tečnosti. Prigušnice se moraju pažljivo izrađivati kako bi se izbegli dodatni nepotrebni gubici u cevovodima.

Spoljašnje veze

• 3D animation of the Differential Pressure Flow Measuring Principle (Venturi meter)
• Austin, UT. „Venturi Tube Simulation”. Pristupljeno 3. 11. 2009.