venturiilmiötä

Venturi-ilmiö on virtaavan nesteen paineen muuttuminen, kun nesteen kulku kulkee kapeneman kautta. Ilmiö johtuu virtaavan aineen nopeuden kasvusta kapenevassa osuudessa: Bernoullin periaatteen mukaan sivuttaispaineeseen liittyvä staattinen paine laskee, kun virtausnopeus kasvaa. Koska tilavuusvirta säilyy, A1 v1 = A2 v2, joten nopeus nousee kapenavassa kohdassa ja samalla staattinen paine pienenee. Liikettä ja paineen muutosta voidaan tarkastella ideaalissa, inkompressiibless-, vähäkitkaisessa virrassa; todellisessa nesteessä kitka ja viskositeetti aiheuttavat häviöitä ja paineen paluuta heikentävät.

Nimeä käytetään erityisesti Venturi-putkesta, joka koostuu kapeasti kapenevasta osasta sekä pidentyneestä laajennuksesta. Kapeneva osa aiheuttaa nopeuden nousun ja paineen alenemisen, kun taas laajennusosassa paine pienenevi, mutta paineen palautuminen ei ole täydellistä häviöiden vuoksi. Differentialpaine-anturit mittaavat paine-eron P1 − P2 kapenevan osan ylä- ja kohdasta välillä, ja tilavuusvirta voidaan laskea virtauksen geometrian ja nesteen tiheyden perusteella. Käytännössä käytetään korjaavia/discharge-tekijöitä Cd, jotka huomioivat kitkan sekä virtauksen todelliset ominaisuudet.

Sovellukset ovat laajoja: virtaussäätö ja mittaus vedenjakelu- ja jäähdytysjärjestelmissä, prosessiteollisuus, sekä polttoaineen ja ilman sekoituksessa kuten pienkoneiden ja autojen ilmanottojärjestelmissä. Venturi-ilmiö havainnollistaa Bernoullin periaatteen käytännön hyödyntämistä ja on keskeinen peruspiirre virtausmekaniikassa. Varauksena: nopeiden kaasujen ja suurten paine-erorajoitusten yhteydessä virtaus voi olla compressible ja ilmiö voi johtaa choketilaan.

---