文丘里效应

文丘里效应（也称文氏效应， 英语：Venturi effect）。这种现象以其发现者，意大利物理学家文丘里(1746–1822年)命名。这种效应是指在高速流动的气体附近会产生压强减少，从而产生吸附作用。利用这种效应可以制作出文氏管。

通过文丘里流量计空气的流动，表示柱连接在（压力计）和部分地填充有水。压力计是以厘米或英寸计量的水柱头的压力差别而被“读”出。

文丘里管里的流体

作用原理

当气体或液体在文丘里管里面流动，因着连续性方程式在管道的最窄处，速度达到最大值，静态压力（英语：Static pressure）达到最小值。气体（液体）的速度因为涌流横截面积变化的关系而上升。整个涌流都要在同一时间能经历管道缩小过程，因而压力也在同一时间减小。进而产生压力差，这个压力差用于测量或者给流体提供一个外在吸力。

对于理想流体（气体或者液体，其不可压缩和不具有摩擦），其压力差通过伯努利定律获得。

参照该图的右侧，利用伯努利方程在不可压缩流动（如水的流动或其它液体或气体的低速流量）的特殊情况下，在收缩的理论压力降由下式给出：

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

其中${\displaystyle \scriptstyle \rho \,}$，是流体的密度，${\displaystyle \scriptstyle v_{1}}$是（慢）流体速度在管道较宽，${\displaystyle \scriptstyle v_{2}}$是（较快）流体速度，其中管是较窄（如在右图可见）。

阻扼流动

当涌流达到了声速，文丘里管将被称为拉法尔喷嘴（渐缩阔喷嘴）。

应用

文丘里管在现今科技发展中的得到应用。因为其制造和维护成本比较低。比如在水族馆水循环系统中充当去浮沉的装置（分离器）。又比如在化学方面用于为液体除去气体；亦或者于物理用于测量流体的速度。

同样，加油气压设备中的准备单元的加油嘴也是应用了这一原理。作为机械制造方面工业的标准部件，文丘里管应用在“焊接压力分配器”，定义根据DIN19215与ISO5167。

参见

• 地面效应
• 伯努利定律
• 拉伐尔喷管
• 本生灯
• 皮托管

参考资料

外部链接

• （英文）3D animation of the Differential Pressure Flow Measuring Principle (Venturi meter) （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• （英文）UT Austin. Venturi Tube Simulation. [2009-11-03]. （原始内容存档于2013-07-14）.