وبلاگ

لوله ونتوری | تعاریف و کاربردها

لوله ونتوری
لوله ونتوری: یکی از لوله های بسیار مهمی که در صنعت استفاده می شود لوله ونتوری ست که نام خود را از اثر ونتوری گرفته است. اساس کار این لوله نیز بر همین اثر استوار است. اثر ونتوری به طور خلاصه می گوید که اگر سیال در طول حرکت خود درون یک لوله، قطرلوله کاهش یابد سرعتش افزایش می یابد اما به همان نسبت فشارش نیز کاهش می یابد.
از لوله ونتوری برای اندازه گیری سرعت سیال و دبی حجمی و جرمی آن استفاده می شود و در صنایع مختلف از جمله پزشکی، صنایع نفت و گاز و … بسیار کاربرد دارد. از مزیت های لوله ونتوری می توان به نداشتن قطعات متحرک و یا الکترونیکی اشاره کرد که استفاده از آن در خطوطی که سیال های قابل اشتعال جریان دارند را ممکن می سازد.
یکی از انواع پرکاربرد لوله در صنعت لوله ونتوری ست که از آن برای اندازه گیری جریان سیال استفاده می شود. پیش از آنکه در خصوص لوله ونتوری توضحیات بیشتری ارائه کنیم لازم است با برخی مفاهیم مکانیک سیالات مانند اثر ونتوری آشنایی کسب کنید.
ونتوری

اثر ونتوری چیست؟

اگر از شما سؤال شود که مهترین سیالات شامل گازها و مایعات چیست چه پاسخ میدهید؟ همانطور که بر روی آن ها نام گذاشته است مهمترین ویژگی سیال است که می تواند حرکت کند. این حرکت باعث شده است تا انتقال مایعات و گازها از طریق خطوط لوله کشی امکان‌پذیر باشد. همین قابلیت انتقالات سیالات است که باعث جاری شدن رودخانه ها شده است. اما انتقال سیالات تحت فشار صورت می گیرد. یعنی لازم است تا سیال تحت فشار قرار بگیرد تا جریان یابد.

در زمان حرکت سیالات فشار نقش بسیار مهمی دارد. به کمک تغییر فشار می توان سیالات را از مکانی به مکان دیگر منتقل کرده و یا استفاده های دیگری از آن ها بکنیم.

در سال ۱۷۹۷ فیزیکدانی ایتالیایی به نام جیووانی ونتوری متوجه شد که حتی تغییر قطر لوله نیز باعث تغییر فشار سیال می شود. این اثر امروزه تحت عنوان اثر ونتوری شناخته می شود.

اثر ونتوری می گوید زمانی که یک سیال از لوله ای عبور می کند اگر مسیر حرکت تنگ شود سرعت جریان آن افزایش می یابد اما این افزایش سرعت با افت فشار همراه است.

کاربردهای اثر ونتوری

هواپیما

بال های هواپیما به گونه ای طراحی شده است که سرعت حرکت باد روی بال ها افزایش یابد. با افزایش سرعت فشار آن کم می شود. هوایی که زیر بال است میخواهد به محل با فشار کمتر هجوم آورد و یک نیروی بالا بر به زیر بال وارد می کند. در نتیجه هواپیما از زمین بلند می شود.

اسپری ها

زمانی که یک اسپری را فشار میدهیم گاز موجود در آن با سرعت زیاد از یک روزنه ی باریک خارج می شود. همین مساله باعث می شود تا فشار هوا درون محفظه کاهش یابد و ماده ای که درون آن قرار دارد با گاز موجود در اسپری ترکیب شده و از آن خارج شود. این اثر در بطری ها عطر، اسپری های رنگ و … اتفاق می افتد.

لوله ونتوری چیست؟

لوله

حالا که در خصوص اثر ونتوری اطلاعاتی اجمالی به دست آوردید می توانیم در مورد لوله ونتوری و نحوه کار و موارد استفاده ی آن صحبت کنیم.

لوله ونتوری وسیله ای ست که از آن برای اندازه گیری دبی سیال استفاده می شود اما این کار به کمک اثر ونتوری صورت میگیرد. لوله ونتوری یک قسمت باریک یا همگرا دارد که در مرکز آن واقع شده است. وقتی که واقع وارد بخش تنگتر می شود سرعت آن زیاد شده و طبق اثر ونتوری فشار آن کاهش می یابد. وقتی که سیال از این نقطه عبور کرد دوباره به سرعت اولیه و فشار ثانویه باز می گردد که مقدار نسبت به فشار اولیه کمتر است. ازطریق اندازه گیری اختلاف فشار امکان محاسبه ی جریان سیال ممکن خواهد بود.

قسمت های مختلف لوله ونتوری

لوله های ونتوری از قسمت های مختلفی تشکیل شده است که عبارتند از:

  • ورودی اصلی لوله ونتوری
  • مخروط همگرای لوله ونتوری (قسمتی که لوله شروع به تنگ شدن می کند)
  • گلویی لوله ونتوری (قسمت تنگ لوله)
  • فشارسنج (مهمترین قسمت لوله ونتوری که از آن برای اندازه گیری فشار سیال داخل لوله استفاده می شود)
  • مخروط واگرا (قسمتی از لوله که در آن قطر لوله شروع به افزایش می کند)
  • خروجی اصلی لوله ونتوری (قسمتی که هم قطر با لوله ی اصلی ست و سیال از آن خارج می شود)

تصویر یک لوله ونتوری به همراه قسمت های مختلف آن را می توانید در زیر مشاهده کنید.

نحوه کار لوله ونتوری

ونتور

نحوه کار لوله ونتوری به این صورت است که با ورود سیال به قیمت گلویی از آنجا که قطر آن کمتر از ورودی اصلی ست سرعت آن زیاد شده و فشار آن کم می شود. به کمک فشارسنج می توان فشار سیال در قسمت گلویی و همچنین فشار در ورودی اصلی را اندازه گیری کرد. داشتن اختلاف فشار بین قسمت ورودی و گلویی به ما این امکان را می دهد که به کمک روابط ریاضی سرعت جریات لوله را اندازه گیری کرده و با استفادهاز آن دبی حجمی و جرمی جریان را محاسبه کنیم.

کاربردهای لوله ونتوری

برخی از کاربردهای لوله ونتوری عبارتند از:

  • استفاده در صنایع نفت و گاز
  • در پزشکی برای اندازه گیری جریان خون در رگ ها کاربرد دارد
  • در مواردی که نیاز است مقدار دقیق سیال منتقل شده درون لوله اندازه گیری شود.
  • اندازه گیری جریان هوا در موتور اتومبیل

مزایای لوله ونتوری

  • استفاده از آن راحت است.
  • قسمت های متحرک ندارد.
  • قسمت های الکتریکی ندارد و امکان ایجاد احتراق یا انفجار در سیال عبوری وجود ندارد.
  • برای مدت طولانی قابل اعتماد است.

معایب لوله ونتوری

  • قیمت لوله ونتوری بالاست
  • نصب آن نیاز به یک سری پیشنیازها دارد.
مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

سبد خرید
سلام، ما از کوکی ها برای بهبود تجربه کاربری شما و ذخیره اطلاعات کاربری شما در وبسایت استفاده میکنیم، با استفاده ما از کوکی ها موافقت میکنید؟