文丘里管射流装置的结构及工作原理
文丘里管原理

资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载文丘里管原理地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容真空发生装置(文丘里管)原理真空发生装置即文丘里管的原理文氏管是文丘里管的简称,文丘里效应的原理则是当风吹过阻挡物时,在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低,从而产生吸附作用并导致空气的流动。
文氏管的原理其实很简单,它就是把气流由粗变细,以加快气体流速,使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。
当这个真空区靠近工件时会对工件产生一定的吸附作用。
如图所示A-压缩空气入口 B-喷嘴 C-消音器D-吸附腔入口压缩空气从文丘里管的入口A进入,少部分通过截面很小的喷管B排出。
随之截面逐渐减小,压缩空气的压强增大,流速也随之变大。
`这时就在D吸附腔的进口内产生一个真空度,致使周围空气被吸入文氏管内,随着压缩空气一起流进扩散腔内增加气体的流速,之后通过消音装置减少气流震荡。
真空发生器就是利用正压气源产生负压的一种新型,高效,清洁,经济,小型的真空元器件,这使得在有压缩空气的地方,或在一个气动系统中同时需要正负压的地方获得负压变得十分容易和方便。
真空发生器广泛应用在工业自动化中机械,电子,包装,印刷,塑料及机器人等领域。
真空发生器的传统用途是吸盘配合,进行各种物料的吸附,搬运,尤其适合于吸附易碎,柔软,薄的非铁,非金属材料或球型物体。
在这类应用中,一个共同特点是所需的抽气量小,真空度要求不高且为间歇工作。
真空发生器的主要性能参数①空气消耗量:指从喷管流出的流量qv1。
②吸入流量:指从吸口吸入的空气流量qv2。
当吸入口向大气敞开时,其吸入流量最大,称为最大吸入流量qv2max.③吸入口处压力:记为Pv.当吸入口被完全封闭(如吸盘吸着工件),即吸入流量为零时,吸入口内的压力最低,记作Pvmin.④吸着响应时间:吸着响应时间是表明真空发生器工作性能的一个重要参数,它是指从换向阀打开到系统回路中达到一个必要的真空度的时间。
文丘里流量计工作原理及公式

文丘里流量计工作原理及公式文丘里流量计是一种用于测量管道中流体流量的常用仪器,它的工作原理基于流体在不同管径处的压力变化。
咱先来说说文丘里流量计的结构。
它主要由收缩段、喉管和扩散段三部分组成。
收缩段就像是一个逐渐变窄的通道,流体从较宽的地方流进收缩段,速度就会逐渐加快。
喉管呢,是整个流量计最窄的部分,这里流体的速度达到最快,压力也就降到了最低。
然后经过扩散段,管径又逐渐变大,速度减慢,压力回升。
那它到底是怎么测量流量的呢?这就得提到伯努利方程啦。
当流体稳定地流过文丘里流量计的时候,根据伯努利方程,流速和压力之间存在着一定的关系。
在收缩段和喉管处,由于管径的变化,流速和压力也相应地发生变化。
我们通过测量收缩段和喉管处的压力差,就能计算出流体的流量。
文丘里流量计的公式主要是基于这个原理推导出来的。
具体来说,流量 Q 与压力差ΔP 之间的关系可以表示为Q = C × √(ΔP) ,其中 C 是一个与流量计的几何形状和流体性质有关的系数。
给您讲个我之前遇到的事儿吧。
有一次,我们工厂的一个管道流量出现了问题,大家都很着急,不知道该怎么准确测量。
我就想到了文丘里流量计,于是赶紧安装上进行测量。
当时,大家都围在旁边,眼睛紧紧盯着仪表上的数值,心里都特别期待能找到问题的根源。
我小心翼翼地调整着测量的位置,确保数据的准确性。
当最终得出流量数据的时候,大家都松了一口气,因为终于找到了问题所在。
在实际应用中,文丘里流量计有很多优点。
比如说,它的压力损失相对较小,对流体的干扰也比较小。
而且,它的测量精度在一定范围内还是比较高的。
不过,它也有一些局限性。
比如说,对于一些粘性较大或者含有杂质较多的流体,测量效果可能就不太理想了。
总之,文丘里流量计在流体流量测量领域中发挥着重要的作用。
通过了解它的工作原理和公式,我们能够更好地运用它来解决实际问题,确保生产和实验的顺利进行。
希望通过我的介绍,您对文丘里流量计有了更清晰的认识!。
文丘里流量计原理

文丘里流量计原理
文丘里流量计是一种常用的流量测量仪器,它基于文丘里效应原理来工作。
文丘里效应是一种电势差,当一个电流通过一个导体时会产生,而该电势差与电流的大小成正比。
文丘里流量计主要由以下几个部分组成:
1. 导电管道:流体流过的管道是导电的,可以充当电流的导体。
2. 电极:放置在导电管道的两端,作为电流的输入和输出端子。
3. 磁场发生器:在导电管道周围产生一个恒定的磁场,用于激励电流。
当流体流经导电管道时,流体中的离子通过与导电管道接触来导电,形成了一个电流。
由于磁场的存在,电流在流体中会受到一个作用力,使其产生偏转。
这个偏转的角度与流体流速成正比,即流速越大,偏转角度越大。
通过测量电极之间的电势差,就可以确定流量计所测得的流速。
利用文丘里效应的关系,可以推导出流量计的输出电压与流体流速之间的线性关系。
根据电压的变化,可以实时监测流量的变化。
文丘里流量计的优点是测量精度高、响应速度快、可用于各种导电液体的流量测量。
缺点是对流体的电导率要求较高,且需要进行定期的校准和维护。
总的来说,文丘里流量计通过利用文丘里效应原理来测量流体
的流速,是一种常用的流量测量仪器。
它具有测量精度高、响应速度快等优点,广泛应用于各个领域的流量测量。
文丘里效应(引流泵的原理)

文丘里效应文丘里效应,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。
这种效应是指在高速流动的气体附近会产生低压,从而产生吸附作用。
利用这种效应可以制作出文氏管。
作用原理当气体或液体在文丘里管里面流动,在管道的最窄处,动态压力(速度头)达到最大值,静态压力(静息压力)达到最小值.气体(液体)的速度因为涌流横截面积变化的关系而上升。
整个涌流都要在同一时间能经历管道缩小过程,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定律获得。
当涌流达到了声速,文丘里管将被称为拉法尔喷嘴(渐缩阔喷嘴)。
特点(1)对流体产生的阻力小,约150Pa因此能耗低。
(2)压差大,精度高,测量范围宽。
(3)稳定性好,有平滑的压差特性。
(4)使用范围宽,一般气体、烟气、含杂质较多的高炉煤气等,长期使用不发生堵塞现象。
(5)安装方便,便于长期维护。
(6)前后直管段比标准节流装置短,约前1.5D后1D(7)具有在线温度、压力自修正一体化结构。
应用文丘里管在现今科技发展中的得到应用。
因为其制造和维护成本比较低。
实质意义上的一种应用就是在水族馆整个水循环系统中充当去浮沉的装置(分离器)。
在化学方面的应用就是所谓的文丘里喷嘴,用于对液体的去杂(去除气体),或者用于测量流体的速度。
同样,加油气压设备中的准备单元的加油嘴也是应用了这一原理。
作为机械制造方面工业的标准部件文丘里管应用在“焊接压力分配器”,定义根据DIN19215与ISO5167。
文丘里管测流量原理

测量流体压差而确定流量的装置。
由意大利物理学家G.B.文丘里发明而得名。
其构造如图,由等直径入口段、收缩段、等直径喉道和扩散段等组成,串联于管路中。
设入口段和喉道处流体平均流速、静压和管道截面面积分别为v1、p1、S1
和v2、p2、S2,密度ρ不变,根据连续性方程S1v1=S2v2=Q和伯努利方程p1+()
ρv
12=p
2
+()ρv22(假定管轴线水平),可导出流量
除压差(p1-p2)外均为已知数,故测量此压差即可求得流量。
对于液体,于入口段和喉道处分别安装测压管即可测出此压差(如图);对于气体,应敷设测压孔,通过导管将压力传输至压力计。
为避免出现流动分离,收缩段型线应光滑,扩散段的扩散角不能过大,如不超过7°~8°。
文丘里管具有装置简单、测量可靠、压强损失小等优点,已广为应用。
文丘里管原理

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文氏管的原理其实很简单,它就是把气流由粗变细,以加快气体流速,使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。
当这个真空区靠近工件时会对工件产生一定的吸附作用。
如图所示A-压缩空气入口 B-喷嘴 C-消音器D-吸附腔入口压缩空气从文丘里管的入口A进入,少部分通过截面很小的喷管B排出。
随之截面逐渐减小,压缩空气的压强增大,流速也随之变大。
`这时就在D吸附腔的进口内产生一个真空度,致使周围空气被吸入文氏管内,随着压缩空气一起流进扩散腔内增加气体的流速,之后通过消音装置减少气流震荡。
真空发生器就是利用正压气源产生负压的一种新型,高效,清洁,经济,小型的真空元器件,这使得在有压缩空气的地方,或在一个气动系统中同时需要正负压的地方获得负压变得十分容易和方便。
真空发生器广泛应用在工业自动化中机械,电子,包装,印刷,塑料及机器人等领域。
真空发生器的传统用途是吸盘配合,进行各种物料的吸附,搬运,尤其适合于吸附易碎,柔软,薄的非铁,非金属材料或球型物体。
在这类应用中,一个共同特点是所需的抽气量小,真空度要求不高且为间歇工作。
真空发生器的主要性能参数①空气消耗量:指从喷管流出的流量qv1。
②吸入流量:指从吸口吸入的空气流量qv2。
当吸入口向大气敞开时,其吸入流量最大,称为最大吸入流量qv2max.③吸入口处压力:记为Pv.当吸入口被完全封闭(如吸盘吸着工件),即吸入流量为零时,吸入口内的压力最低,记作Pvmin.④吸着响应时间:吸着响应时间是表明真空发生器工作性能的一个重要参数,它是指从换向阀打开到系统回路中达到一个必要的真空度的时间。
文丘里效应(引流泵的原理)

文丘里效应文丘里效应,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。
这种效应是指在高速流动的气体附近会产生低压,从而产生吸附作用。
利用这种效应可以制作出文氏管。
作用原理当气体或液体在文丘里管里面流动,在管道的最窄处,动态压力(速度头)达到最大值,静态压力(静息压力)达到最小值.气体(液体)的速度因为涌流横截面积变化的关系而上升。
整个涌流都要在同一时间能经历管道缩小过程,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定律获得。
当涌流达到了声速,文丘里管将被称为拉法尔喷嘴(渐缩阔喷嘴)。
特点(1)对流体产生的阻力小,约150Pa因此能耗低。
(2)压差大,精度高,测量范围宽。
(3)稳定性好,有平滑的压差特性。
(4)使用范围宽,一般气体、烟气、含杂质较多的高炉煤气等,长期使用不发生堵塞现象。
(5)安装方便,便于长期维护。
(6)前后直管段比标准节流装置短,约前1.5D后1D(7)具有在线温度、压力自修正一体化结构。
应用文丘里管在现今科技发展中的得到应用。
因为其制造和维护成本比较低。
实质意义上的一种应用就是在水族馆整个水循环系统中充当去浮沉的装置(分离器)。
在化学方面的应用就是所谓的文丘里喷嘴,用于对液体的去杂(去除气体),或者用于测量流体的速度。
同样,加油气压设备中的准备单元的加油嘴也是应用了这一原理。
作为机械制造方面工业的标准部件文丘里管应用在“焊接压力分配器”,定义根据DIN19215与ISO5167。
文丘里喷射泵的工作原理

文丘里喷射泵的工作原理
嘿呀!今天咱们就来好好聊聊文丘里喷射泵的工作原理呢!
首先呢,咱们得知道啥是文丘里喷射泵呀!哎呀呀,简单来说,它就是一种能让流体流动起来的神奇装置哇!
那它到底是咋工作的呢?这可得好好说道说道啦!1. 当流体进入文丘里喷射泵的时候,会先经过一个收缩段呢。
哇塞,这个收缩段可重要啦!在这儿,流体的速度会突然加快,压力却降低了哟!你说神奇不神奇?2. 接着呢,流体就进入了喉管部分呀!这喉管就像是个“加速通道”,让流体速度变得更快,压力变得更低。
3. 然后呀,流体经过扩散段。
哎呀呀,在这扩散段,速度又慢下来啦,压力却慢慢回升了呢!
为啥会这样呢?这背后可是有科学道理的哟!因为根据伯努利定律呀,流体的速度和压力是相互关联的呢。
速度快,压力就低;速度慢,压力就高。
文丘里喷射泵就是巧妙地利用了这个定律来工作的呀!
哇!想象一下,如果没有文丘里喷射泵,很多工业流程都会变得很麻烦呢!它可以用来混合不同的流体,还能用来输送流体。
哎呀呀,在化工、石油、制药等等好多领域,它可都是大功臣哟!
你说,这文丘里喷射泵是不是特别厉害呀?它的工作原理虽然看似简单,但是却蕴含着深奥的科学知识呢!咱们可不能小瞧了它哟!怎么样,这下你对文丘里喷射泵的工作原理是不是清楚一些啦?。
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文丘里管射流装置的结构及工作原理
作者:西南科技大学王海军
着现代工业的加速发展,在工农业生产的诸多领域对射流技术的需求日渐广泛。
如金属切割、打磨、工件的表面清洗等,因此,提高射流装置的效率,降低其成本,具有重要意义。
现有的液体加压射流喷射器装置,主要是以气压机与泵相结合的加压喷射器装置为主。
进入2O世纪8O年代以来,各国多把注意力集中在如何形成一种特殊的脉冲射流发生器上,许多研究人员为此进行了大量的研究与实验,提出了各种类型的脉冲水射流发生装置,但对于改进射流喷头方面并没有太大的发展,尤其是结构的简化方面。
传统设备在生产工艺上虽然可以满足实际需求,但是其结构复杂、体积相对较大,且不能满足一些特殊的要求,如强腐蚀性液体、磨液、易堵高粘稠性液体等对设备损坏较大,造成设备无法正常运行,折旧速度加快。
笔者利用文丘里管结合气压机的射流装置,革新了喷射器部分。
在本设计中真空度主要由“文丘里管(真空泵主要构件)”产生,而且可以达到要求;若采用两根“文丘里管”串连,则产生的真空度达原来的十几倍。
射流的压力大小主要由速度决定,调节气流的相关参数即可以对射流进行调节。
本设计将原有普通连续水射流喷射器结构与文丘里管结构相结合,利用喷管高压空气流从小孔吹出的方式而使液室产生真空引力引起气液在混合室混合。
因此,可以由空气吹出速度的大小来调节真空度的大小。
该装置减少了原有的加压喷射器需要泵提供液体注入动力,节约了能量、减小了体积。
图1 文丘里管射流实验装置结构示意图
压力表1、2、3分别测量文丘里管人口、喉、出口,B1、B2分别为调节阀,α、β分别为文丘里管的前后倾角。
其中α=15° β=12°,管直径a=50 mm,文丘里管的喉部直径b=15.6 mm,全管的长度为400 mm。
2 分析与结果
2.1 原理
文丘里管射流装置的工作原理可以用伯努利方程和连续方程来表达:
伯努利方程:
连续方程:
V· A=常数(2)
式中,V-流体流速,m/s;g——重力加速度,n;ρ——流体压力,Pa;γ——流体比重,M/n3;z--流体势能,m;A——过流截面,m2。
文丘里管的流量特征可用下式表示:
式中,Q1——注人文丘里管的液体量,m/s;Q2——文丘里管流出流量,m/s;△H- 文丘里管前后压差,m;△p——文丘里管前后压力损失,Pa;k2——与△H相对应的总阻力综合参数;p1——并联文丘里管的入口压力,Pa;p2——并联文丘里管的出口压力,Pa。
支管两端的压力损失△H可用下式表达:
式中Σζ--支管各处(包括文丘管)的总阻力系数;v--通过支管各处的流量,m /s。
导出总阻力综合参数k2及流速v2、v3由式(2)、(3)、(4)可以推出:
式中d- 喷管各处的直径,m。
又由式(2)、(3)可以推出:
式中v2——通过文丘里管导出的液体流速,m/s;v3——通过文丘里管喉部的流速,m/s。
在文丘里管的喉部应用伯努利方程(1)得:
式中p3——文丘里管的喉部压力,Pa;△h1——文丘里管逐步缩小的压力损失,m;△h2——压力表(1)与文丘里管前端之间的压力损失,m。
由(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)可以推出P3与△p、P4、Q2以及文丘里管结构性能参数(k2、c1 、c、d2、d3)之间的函数关系式:
式中,c1为与△h1相对应的前倾角阻力系数,c为与△h2相对的阻力系数。
根据以上推导,理论上可得出如下结论:(1)、文丘里管喉部压力P3与前后压力差△p成线性关系即与△H成线性关系;(2)、文丘里管喉部压力P3与流量平方(Q2-Q1)2成线性关系。
2.2 实验研究
建立图1的试验装置,以上述特定的文丘里管射流喷射器装置为研究对象。
结合公式(3)、(9)的结论,通过调节阀b1、b2及高压气泵a对上述试验装置相关参数进行测量得到P3与△H以及Q22之间的经验公式和关系曲线(图2、图3)。
通过对两组参数的测定,所得的实测数据经线性拟合数据得p3与△H以及与Q22有如下经验公式:
P3=-0.140△H+0.050
P3=-0.033(Q2-Q1)2 +0.430
在实际的自吸式液体加压喷射器装置的加工中可以通过控制参数的△H大小来对装置的型号进行确定。
在实际的生产过程中则可以通过调节流量Q22来进行适时控制。
3 结论
利用文丘里管与原有射流喷头相结合而设计的新型射流喷射器装置,不仅结构简单,造价低,而且其可行性强。
P3与流过的流量成线性关系(如图2、图3的曲线所示),经试验分析P3在-0.9—-0.2 Mp 之间具有相当较好的独立线性度,其独立线性度为12.O%。
通过在该范围内调节相关参数,对需加压液体Q1状态进行有效控制。
根据这一特征,文丘里管液体加压喷射器装置在实际运用中,只要喉部压力P3在-0.9~0.2 MPa之间,控制文丘里管两端压差或流过
的流量,就可以利用其较好的线性关系简单地控制喉部压力,有效地调节射流流量及强度。
采用文丘里管液体加压喷射器较其他同类设备具有以下优点:(1)体积小,结构简单。
在实际工程运用中体积经常是一个相当重要的因素,该装置体积较其它装置体积大幅度减小,整个装置重量为1 kg左右,这极大的增加其使用范围,也方便了设备的改进。
如:在工程中可以在气液进口处改为软管而实现其可移动使用等。
(2)耗能低。
该装置的运用可以减少一些其它的设备如液泵等,即可以起到节能的效果。
而且,自吸式吸人是在利用高压气流对液体产生的横向力的基础上设计,不仅克服原有采用气压机和液泵结合的设备垂直管注入液时高压气流对注入液的影响,而且利用了上述阻力。
(3)运用范围广泛。
由于其价格、体积及内部结构上的特点,该装置较其它相同类型装置,更加具有灵活性,方便使用于狭窄的工作环境。
该装置的前端可以设计可调换的各种喷头的接口可,以按所需射流进行调换。
其简单的结构使其不易堵塞,而且造价较低,即使出现腐蚀或堵塞也可以直接更换,而不须在维修及设备时更换投入较大的资金。
文丘里液体加压喷射器装置在强度及流量的调节方面具有简便的特点,其在结构、价格及功能上的优势为其展现了广阔的前景。
致谢:本项目得到西南科技大学材料学院陈尚伟、陈彦两位老师的悉心指导,在此谨致谢忱。
参考文献
1 李百军,毛罕平,李凯.并联文丘里管吸肥装置的研究及其参数选择[J].排灌机械,2001.1:42~45
2 张也影.流体力学[M].北京:高等教育出版社,1992
3 许一飞,许炳华.喷灌机械原理、设计、应用[M].北京:中国农业机械出版社,1989
4 童秉纲,孔祥言,等.气体动力学[M].北京:高等教育出版社,1990(end)如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。