اثر ونتوری کاهش فشار سیال است و هنگامی ایجاد میشود که سیال از یک مقطع محدود (گلوگاه) جریان یابد.
در دینامیک سیالات، سرعت سیال در هنگام عبور از گلوگاه میبایست به واسطه قانون پیوستگی جرم افزایش، و فشار استاتیک آن به واسطه قانون انرژی مکانیکی کاهش یابد. بنابراین هر افزایشی در انرژی جنبشی یک سیال به واسطه افزایش سرعت در گلوگاه و افت فشار، به تعادل میرسد.
با محاسبه تغییر فشار، نرخ جریان را میتوان در دستگاههای مختلفی مانند ونتوری سنج، نازلهای ونتوری، و صفحههای اوریفیس مشخص کرد.
با استفاده از معادله برنولی در دو طرف لوله ونتوری داریم:
P1-P2=ρ(v22-v21)/2
V1 سرعت در مقطع پهنتر، V2 سرعت در مقطع باریکتر (سرعت بیشتر) است. ρ نیز دانسیته سیال است.
ونتوریها در کاربردهای صنعتی و آزمایشگاههای علمی برای اندازهگیری نرخ جریان سیالات هستند.
نرخ جریان
ونتوری را میتوان برای اندازهگیری نرخ جریان استفاده کرد زیرا که:
Q=v1A1=v2A2
P1-P2= ρ(v22-v21)/2
Q=A1*Sqrt(2(P1-P2)/ ρ((A1/A2)2-1))=A2*Sqrt(2(P1-P2)/ ρ(1-(A1/A2)2))
همچنین میتوان از ونتوری برای اختلاط مایع و گاز استفاده کرد. اگر یک پمپ نیرویی به مایع درون لوله متصل به سیستم شامل ونتوری برای افزایش سرعت مایع اعمال کند، یکتکه کوتاه لوله همراه با سوراخ در آن، و در آخر یک ونتوری که سرعت را کاهش میدهد (بنابراین لوله مجددا پهن میشود)؛ گاز از سوراخ بهواسطه اختلاف فشارها وارد لوله میشود. در پایان سیستم، مخلوطی از مایع و گاز وجود خواهد داشت.
اختلاف فشار
هنگامیکه سیال از ونتوری عبور میکند، انبساط و انقباض سیالات منجر به تغییر فشار درون ونتوری میشود. از این قاعده میتواند در مقیاس سنجی برای گیجهای کالیبره شده برای فشارهای متفاوت استفاده کرد. این نوع از اندازهگیری فشار ممکن است راحت تر باشد. برای مثال میتوان برای اندازهگیری فشارهای سوخت یا احتراق در جت یا موتور موشکها استفاده کرد.