Трубка Вентури

Длинная труба Вентури

Трубка Вентури (труба Вентури, расходомер Вентури) — устройство для измерения расхода или скорости потока газов и жидкостей, представляющее собой трубу с горловиной, включаемую в разрыв трубопровода. Имеет наименьшие потери давления среди сужающих поток расходомеров. Названа по имени итальянского учёного Дж. Вентури.

Принцип действия

В основе принципа действия трубки Вентури лежит эффект Вентури — явление уменьшения давления в потоке жидкости или газа, когда этот поток проходит через суженный участок трубы, что, в свою очередь, является прямым следствием действия закона Бернулли.

Конструкция

Трубка Вентури состоит из входного конуса конфузора (2), горловины (3) и диффузора (4). Для выравнивания давления на периферии горловина и входной конус имеют кольцевые усредняющие камеры (1), в нижней части которых устанавливают приспособления для спуска жидкости. Если конечный диаметр диффузора меньше диаметра трубопровода, то труба называется короткой, если равен — длинной. Отводы от трубы подключают к дифференциальному манометру. Расход определяется выражением:

$Q={\frac {CA_{2}}{\sqrt {1-\left({\frac {A_{2}}{A_{1}}}\right)^{2}}}}{\sqrt {2{\frac {P_{1}-P_{2}}{\rho }}}},$

где

Q — объемный расход жидкости,

C — экспериментальный коэффициент, отражающий потери внутри расходомера,

A₁ и A₂— площади сечения трубопровода и горловины соответственно,

ρ — плотность жидкости или газа,

P₁ и P₂ — статические давления на входе трубы и в горловине.

В случае измерения расхода газа в выражение вводят коэффициент сжимаемости газа.

Материалы для изготовления трубки Вентури

Суживающее устройство должно быть изготовлено из коррозионно-эрозионно-стойкого по отношению к среде материала, температурный коэффициент линейного расширения которого известен в диапазоне изменения температуры среды. Наибольшее распространение приобрели нержавеющие стали. К их числу относятся стали марок 14Х17, 10Х23Н13 и 12Х18Н10Т.

Применение

Труба Вентури в системе газоочистки доменного газа. Находится по направлению потока газа за скруббером. Трубка Вентури показана стрелочкой.

Применяется в трубопроводах диаметром от 50 до 1200 мм, при этом отношение сечений горловины и трубопровода должно лежать в пределах от 0,1 до 0,6. Применяется при числах Рейнольдса свыше 2⋅10⁴. Потери напора при использовании трубы Вентури составляют от 5 до 20 %, погрешность измерения в диапазоне 2—10 %.

Трубка Вентури в скоростных газоочистителях

Скоростные газопромыватели используются, главным образом, для очистки газов от микронной и субмикронной пыли. Принцип действия этих аппаратов базируется на интенсивном дроблении газовым потоком, движущимся с большой скоростью (обычно около 60…150 м/с, но может доходить и до 430 м/с), орошаемой жидкости. Осаждению частичек пыли на капельках жидкости способствует турбулентность газового потока и высокие относительные скорости между уловленными частичками пыли и капельками.

Наиболее распространённым аппаратом этого класса является скруббер Вентури, являющийся наиболее эффективным из влажных пылеуловителей, используемых в промышленности. Основная часть скруббера Вентури, с целью снижения гидравлических потерь, выполняется в виде трубы Вентури.

Трубка Вентури в инжекторных системах

Инжектор Вентури

Инжектор — вид струйного насоса для сжатия газов и паров, а также нагнетания жидкости. Инжектором жидкость, газ или пар нагнетается в ёмкости с повышенным давлением.

Принцип работы инжекторов основан на преобразовании кинетической и тепловой энергии рабочего потока в потенциальную энергию смешанного (рабочего и инжектируемого) потока.

По неизвестным причинам в 20 веке появился омоним - принцип действия дозатора-инжектора системы подачи топлива двигателей внутреннего сгорания не имеет ничего общего с инжектором - струйным насосом - повышение давления воздуха на впуске в ДВС по причине нагнетания воздуха факелом распыла топливного инжектора в значимых величинах отсутствует (по причине отсутствия во впускном коллекторе ДВС характерных для струйного насоса-инжектора конических форм вокруг факела распыла, по причине 15 кратной разницы в весе топлива и воздуха в типичном ДВС на углеводородах, по причине незначительного давления топлива перед дозатором-инжектором) и не является целью применения топливного дозатора-инжектора вместо карбюратора (непосредственно использующем для подъёма топлива из поплавковой камеры эжекцию - вид струйного насоса). Струйный насос используется для подачи питательной воды в паровые котлы, для приготовления и подачи химических растворов в системах орошения и внесения удобрений.

См. также

• Скруббер Вентури
• Трубка Пито
• Сопло Лаваля

Ссылки

• Расходомеры и счётчики количества  (неопр.). энциклопедия «Кругосвет». Дата обращения: 26 мая 2014.
• Главный редактор Г.П. Свищев. Вентури трубка // Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия (рус.). — 1994.