Ефект на Вентури

Ефектът на Вентури представлява намаляване на налягането на флуид, което възниква, когато флуидът тече през по-тесен участък на тръба. Ефектът носи името на италианския физик Джовани Вентури.

Статичното налягане в първия участък (1) е по-високо от това във втория участък (2), а скоростта на флуида в (1) е по-ниска от тази в (2), тъй като площта на напречния пререз в (1) е по-голяма от тази в (2).

Научна обосновка

Ефектът на Вентури е следствие от действието на уравнението на Бернули,^[1] което определя връзката между скоростта на флуида v, налягането му p и височината на стълба h:

${\displaystyle h+{\frac {v^{2}}{2g}}+{\frac {p}{\rho g}}={\text{const}},}$

където ${\displaystyle \rho }$ е плътността на флуида, а ${\displaystyle g}$ е гравитационното ускорение.

Ако уравнението на Бернули се запише за двете сечения на потока, то тогава се получава:

${\displaystyle {\frac {v_{1}^{2}}{2}}+gh_{1}+{\frac {p_{1}}{\rho }}={\frac {v_{2}^{2}}{2}}+gh_{2}+{\frac {p_{2}}{\rho }}}$

За хоризонтален поток средните членове в лявата и дясната страна на уравнението са еднакви, следователно се съкращават и равенство приема формата:

${\displaystyle {\frac {v_{1}^{2}}{2}}+{\frac {p_{1}}{\rho }}={\frac {v_{2}^{2}}{2}}+{\frac {p_{2}}{\rho }},}$

тоест при постоянен хоризонтален поток на идеален несвиваем флуид във всеки участък, сумата на пиезометричните и динамичните налягания ще бъде постоянна. За да се изпълни това условие в местата на потока, където средната скорост на флуида е по-висока (тоест в тесни участъци), динамичното му налягане се увеличава, а хидростатичното му налягане намалява (и следователно налягането намалява).

Вижте също

• Водоструйна помпа

Източници

1. Joe Rosen. Hydrostatics // Encyclopedia of Physics. Infobase Publishing, 2009. ISBN 9781438110134. с. 148.