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文丘里效應(yīng)和文丘里閥門

 福田書屋 2020-07-03
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文丘里效應(yīng),也稱文氏效應(yīng)。這種現(xiàn)象以其發(fā)現(xiàn)者,意大利物理學(xué)家文丘里(Giovanni Battista Venturi)命名。該效應(yīng)表現(xiàn)在受限流動(dòng)在通過(guò)縮小的過(guò)流斷面時(shí),流體出現(xiàn)流速增大的現(xiàn)象,其流速與過(guò)流斷面成反比。而由伯努利定律知流速的增大伴隨流體壓力的降低,即常見(jiàn)的文丘里現(xiàn)象。

通俗地講,這種效應(yīng)是指在高速流動(dòng)的流體附近會(huì)產(chǎn)生低壓,從而產(chǎn)生吸附作用。利用這種效應(yīng)可以制作出文氏管。

文丘里效應(yīng)的原理:當(dāng)氣體或液體在文丘里管里面流動(dòng),在管道的最窄處,動(dòng)力壓頭(速度頭)達(dá)到最大值,靜力壓頭(靜息壓力)達(dá)到最小值.氣體(液體)的速度因?yàn)橥鳈M截面面積減小而上升。整個(gè)涌流都要在同一時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷管道縮小過(guò)程,因而壓力也在同一時(shí)間減小。進(jìn)而產(chǎn)生壓力差,這個(gè)壓力差用于測(cè)量或者給流體提供一個(gè)外在吸力。

對(duì)于理想流體(氣體或者液體,其不可壓縮和不具有摩擦),其壓力差通過(guò)伯努利方程獲得。

基于文丘里效應(yīng)制造的設(shè)備設(shè)施,叫做文丘里XXXX,如文丘里水膜除塵器、文丘里擴(kuò)散管、文丘里收縮管、文丘里噴射泵、文丘里流量計(jì)、文丘里氣流控制閥等。

文丘里氣流控制閥有三種類型

定風(fēng)量閥,可提供穩(wěn)定的氣流量;

雙穩(wěn)態(tài)閥,可提供兩種不同的氣流量,即最大、最小流量;

變風(fēng)量閥,可通過(guò)對(duì)指令低于1秒鐘的響應(yīng)和流量反饋信號(hào)閉環(huán)控制空氣流量。

文丘里氣流控制閥結(jié)合了機(jī)械的壓力無(wú)關(guān)調(diào)節(jié)器與高速的氣流控制器,將氣流控制擴(kuò)展至最高水平。通過(guò)空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì),閥門具有靜音工作性能。快速反應(yīng)的自動(dòng)壓力平衡裝置,提供可靠的通風(fēng)柜集塵與室內(nèi)壓力的控制。文丘里閥具有不受風(fēng)管壓力變化影響、風(fēng)量控制范圍寬從60m3/h至10,000m3/h、反應(yīng)迅速(小于1 秒鐘),調(diào)節(jié)精確(±5%)等特點(diǎn)。

但設(shè)備比較昂貴,適合應(yīng)用在某些要求控制負(fù)壓的生物制品生產(chǎn)廠房,有毒有害、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室及生物安全實(shí)驗(yàn)室(如P3級(jí)生物實(shí)驗(yàn)室)等場(chǎng)所。因?yàn)橐紤]人身安全問(wèn)題,系統(tǒng)壓差控制必須是高精度、高可靠性的。對(duì)此,通過(guò)使用定風(fēng)量閥、雙穩(wěn)態(tài)閥可以嚴(yán)格控制潔凈室(或?qū)嶒?yàn)室)送風(fēng)量、排風(fēng)量,從而形成穩(wěn)定的壓差風(fēng)量,控制潔凈室(或?qū)嶒?yàn)室)壓差穩(wěn)定;使用變風(fēng)量閥對(duì)房間進(jìn)行調(diào)控,使送風(fēng)管閥流量追蹤排風(fēng)管閥流量,可形成穩(wěn)定的壓差風(fēng)量,控制潔凈室(或?qū)嶒?yàn)室)壓差穩(wěn)定。

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