文丘里效應

文丘里效應（也稱文氏效應， 英語：Venturi effect）。這種現象以其發現者，意大利物理學家文丘里(1746–1822年)命名。這種效應是指在高速流動的氣體附近會產生壓強減少，從而產生吸附作用。利用這種效應可以製作出文氏管。

通過文丘里流量計空氣的流動，表示柱連接在（壓力計）和部分地填充有水。壓力計是以厘米或英寸計量的水柱頭的壓力差別而被「讀」出。

文丘里管里的流體

作用原理

當氣體或液體在文丘里管裡面流動，因著連續性方程式在管道的最窄處，速度達到最大值，靜態壓力（英語：Static pressure）達到最小值。氣體（液體）的速度因為涌流橫截面積變化的關係而上升。整個涌流都要在同一時間能經歷管道縮小過程，因而壓力也在同一時間減小。進而產生壓力差，這個壓力差用於測量或者給流體提供一個外在吸力。

對於理想流體（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定律獲得。

參照該圖的右側，利用伯努利方程在不可壓縮流動（如水的流動或其它液體或氣體的低速流量）的特殊情況下，在收縮的理論壓力降由下式給出：

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

其中${\displaystyle \scriptstyle \rho \,}$，是流體的密度，${\displaystyle \scriptstyle v_{1}}$是（慢）流體速度在管道較寬，${\displaystyle \scriptstyle v_{2}}$是（較快）流體速度，其中管是較窄（如在右圖可見）。

阻扼流動

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）。

應用

文丘里管在現今科技發展中的得到應用。因為其製造和維護成本比較低。比如在水族館水循環系統中充當去浮沉的裝置（分離器）。又比如在化學方面用於為液體除去氣體；亦或者於物理用於測量流體的速度。

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。作為機械製造方面工業的標準部件，文丘里管應用在「焊接壓力分配器」，定義根據DIN19215與ISO5167。

參見

• 地面效應
• 伯努利定律
• 拉伐爾噴管
• 本生燈
• 皮托管

參考資料

外部連結

• （英文）3D animation of the Differential Pressure Flow Measuring Principle (Venturi meter) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• （英文）UT Austin. Venturi Tube Simulation. [2009-11-03]. （原始內容存檔於2013-07-14）.