文丘里閥之文丘里效應(yīng)制造的設(shè)備設(shè)施
2023-12-06 15:29:38
文丘里效應(yīng)：當(dāng)氣體或液體在文丘里管里面流動，在管道的最窄處，動態(tài)壓力(速度頭)達(dá)到最大值，靜態(tài)壓力(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。整個涌流都要在同一時間內(nèi)經(jīng)歷管道縮小過程，因而壓力也在同一時間減小。進(jìn)而產(chǎn)生壓力差，這個壓力差用于測量或者給流體提供一個外在吸力。這就是文丘里效應(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)家文丘里命名。該效應(yīng)表現(xiàn)在受限流動在通過縮小的過流斷面時，流體出現(xiàn)流速增大的現(xiàn)象，其流速與過流斷面成反比。而由伯努利定律知流速的增大伴隨流體壓力的降低，即常見的文丘里現(xiàn)象。通俗地講，這種效應(yīng)是指在高速流動的流體附近會產(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)的原理就是當(dāng)風(fēng)吹過阻擋物時，在阻擋物的背風(fēng)面上方端口附近氣壓相對較低，從而產(chǎn)生吸附作用并導(dǎo)致空氣的流動。文氏管的原理其實(shí)很簡單，它就是把氣流由粗變細(xì)，以加快氣體流速，使氣體在文氏管出口的后側(cè)形成一個“真空”區(qū)。當(dāng)這個真空區(qū)靠近工件時會對工件產(chǎn)生一定的吸附作用。壓縮空氣從文丘里管的入口進(jìn)入，少部分通過截面很小的噴管排出。隨之截面逐漸減小，壓縮空氣的壓強(qiáng)減小，流速變大，這時就在吸附腔的進(jìn)口內(nèi)產(chǎn)生一個真空度，致使周圍空氣被吸入文氏管內(nèi)，隨著壓縮空氣一起流進(jìn)擴(kuò)散腔內(nèi)減小氣體的流速，之后通過消音裝置減少氣流震蕩。
文丘里管在現(xiàn)今科技發(fā)展中的得到應(yīng)用。因?yàn)槠渲圃旌途S護(hù)成本比較低。實(shí)質(zhì)意義上的一種應(yīng)用就是在水族館整個水循環(huán)系統(tǒng)中充當(dāng)去浮沉的裝置（分離器）。在化學(xué)方面的應(yīng)用就是所謂的文丘里噴嘴，用于對液體的去雜（去除氣體），或者用于測量流體的速度。同樣，加油氣壓設(shè)備中的準(zhǔn)備單元的加油嘴也是應(yīng)用了這一原理。利用文丘里效應(yīng)的原理，可應(yīng)用于某些機(jī)械構(gòu)件及建筑物的通風(fēng)。
文丘里閥：基于文丘里效應(yīng)制造的設(shè)備設(shè)施，叫做文丘里，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：
1.定風(fēng)量閥，可提供穩(wěn)定的氣流量；
2.雙穩(wěn)態(tài)閥，可提供兩種不同的氣流量，即最大、最小流量；
3.變風(fēng)量閥，可通過對指令低于1秒鐘的響應(yīng)和流量反饋信號閉環(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。通過空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)，閥門具有靜音工作性能?？焖俜磻?yīng)的自動壓力平衡裝置，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級生物實(shí)驗(yàn)室)等場所。因?yàn)橐紤]人身安全問題，系統(tǒng)壓差控制必須是高精度、高可靠性的。對此，通過使用定風(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。
