Venturi Effect

00:01 Wir haben nun über den idealen Fluss und darüber, was das ist gesprochen, über die Flussrate und ihre Erhaltung durch Kontinuität, sowie über das Bernoulli-Prinzip. Lassen Sie uns mit der Diskussion über den Venturi-Effekt, sowie die Verwendung eines praktischen Geräts namens Pitotrohr abschließen. Die Bernoulli-Gleichung enthält bei gleichen Höhen keinen Term für die potenzielle Gravitationsenergie, denn wenn sich die Flüssigkeiten im Mittelwert auf gleicher Höhe befinden, dann gibt es keinen Unterschied in der potenziellen Gravitationsenergie zwischen den beiden.

00:31 Wir haben also eine etwas vereinfachte Bernoulli-Gleichung, die wie folgt aussieht. Aber sehen Sie, was hier passiert.

00:36 Analysieren wir den Unterschied zwischen diesen beiden Orten, einem Ort, der v1 hat, und einem Ort, der v2 hat.

00:43 Der Druck an der zweiten Stelle im dünnen Teil dieses Rohrs hier ist gleich dem Druck im größeren Teil der Röhre links drüben, abzüglich eines Terms. Wie lautet dieser Term? Dies ist ein Term, der ½ ρ mal der Differenz der quadrierten Geschwindigkeiten ist. Dies sagt uns, dass der Druck in diesem dünnen Teil des Rohrs geringer ist als der Druck im größeren Teil des Rohrs, weil die Geschwindigkeit des kleineren Rohrs größer ist. Um es also noch einmal zu sagen: Der Bernoulli, manchmal Venturi-Effekt genannt, besagt, dass bei höheren Geschwindigkeiten ein geringerer Druck in Ihrem System herrscht.

01:20 Das liegt daran, dass der Druck, den die Flüssigkeit in diesem Bereich hatte, A1 in die Erhöhung der Wassergeschwindigkeit investiert werden musste. Daher kam die zusätzliche Energie.

01:33 Sie entstand durch den Druck der Flüssigkeit. Dieser Druck sinkt also, wenn die Geschwindigkeit der Flüssigkeit zunimmt.

01:38 Dies wird als Venturi-Effekt bezeichnet. Sie können den Venturi-Effekt immer durch die Höhe des Drucks in Ihrer Flüssigkeit messen, indem Sie ein kleines Rohr über der Flüssigkeit öffnen und sehen, wie hoch die Flüssigkeit in die Luft aufsteigt.

01:51 Da die Flüssigkeit beim Aufsteigen gegen die Schwerkraft kämpft, ist die Höhe, auf die sie aufsteigt davon abhängig, wie hoch der Druck in Ihrer Flüssigkeit ist. Da Druck 1 viel größer ist als Druck 2, wenn die Geschwindigkeit 2 durch den Venturi-Effekt größer ist, wird der Druck im Teil 1 des Rohrs, also in diesem breiteren Teil des Rohrs, uns eine höhere Wassersäule zeigen. Dies ist eigentlich eine sehr gängige Methode der Messung von Durchflussmengen und der Menge der in einem System fließenden Flüssigkeit oder der Durchflussgeschwindigkeiten, dadurch, dass wir sehen, wie hoch die Wassersäule steigt, was uns den Druck in der Flüssigkeit angibt.

02:24 Wir haben hier eine Animation des Venturi-Effekts. Sie können sehen, dass, während die Flüssigkeit durch einen kleineren Teil fließt von etwas, durch das sie fließen könnte, wie ein Blutgefäß oder etwas anderes, an der kleineren Stelle der Druck sinkt, aber die Geschwindigkeit steigt. Dies ist konsistent sowohl mit dem Bernoulli-Effekt, den wir besprochen haben, als auch mit dem Venturi-Effekt, auch wenn der Druck in der Flüssigkeit auf diesem Bild nur schwer zu erkennen ist. Aber auch hier gilt: Die Geschwindigkeit nimmt zu an Stellen, an denen das Rohr kleiner ist und der Druck nimmt an diesen Stellen ab.