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文丘里效应和文丘里阀门

文丘里效应,也称文氏效应。这种现象以其发现者,意大利物理学家文丘里(Giovanni Battista Venturi)命名。该效应表现在受限流动在通过缩小的过流断面时,流体出现流速增大的现象,其流速与过流断面成反比。而由伯努利定律知流速的增大伴随流体压力的降低,即常见的文丘里现象。

通俗地讲,这种效应是指在高速流动的流体附近会产生低压,从而产生吸附作用。利用这种效应可以制作出文氏管。

文丘里效应的原理:当气体或液体在文丘里管里面流动,在管道的最窄处,动力压头(速度头)达到最大值,静力压头(静息压力)达到最小值.气体(液体)的速度因为通流横截面面积减小而上升。整个涌流都要在同一时间内经历管道缩小过程,因而压力也在同一时间减小。进而产生压力差,这个压力差用于测量或者给流体提供一个外在吸力。

对于理想流体(气体或者液体,其不可压缩和不具有摩擦),其压力差通过伯努利方程获得。

基于文丘里效应制造的设备设施,叫做文丘里XXXX,如文丘里水膜除尘器、文丘里扩散管、文丘里收缩管、文丘里喷射泵、文丘里流量计、文丘里气流控制阀等。

 

文丘里气流控制阀有三种类型

定风量阀,可提供稳定的气流量;

双稳态阀,可提供两种不同的气流量,即最大、最小流量;

变风量阀,可通过对指令低于1秒钟的响应和流量反馈信号闭环控制空气流量。

 

 

文丘里气流控制阀结合了机械的压力无关调节器与高速的气流控制器,将气流控制扩展至最高水平。通过空气动力学设计,阀门具有静音工作性能。快速反应的自动压力平衡装置,提供可靠的通风柜集尘与室内压力的控制。文丘里阀具有不受风管压力变化影响、风量控制范围宽从60m3/h至10,000m3/h、反应迅速(小于1 秒钟),调节精确(±5%)等特点。

 

但设备比较昂贵,适合应用在某些要求控制负压的生物制品生产厂房,有毒有害、化学实验室及生物安全实验室(如P3级生物实验室)等场所。因为要考虑人身安全问题,系统压差控制必须是高精度、高可靠性的。对此,通过使用定风量阀、双稳态阀可以严格控制洁净室(或实验室)送风量、排风量,从而形成稳定的压差风量,控制洁净室(或实验室)压差稳定;使用变风量阀对房间进行调控,使送风管阀流量追踪排风管阀流量,可形成稳定的压差风量,控制洁净室(或实验室)压差稳定。



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