قاعدة فنتوري

تعرف أيضًا بتأثير فنتوري (بالإنجليزيّة: Venturi Effect) وهي القاعدة الخاصة بأنبوب فنتوري (بالإنجليزيّة: Venturi pipe)، وهو انقباض يصنع داخل الأنابيب على شكل ساعة رمليّة يعمل على تغيير خصائص تدفّق الموائع المارّة داخل الأنبوب غازيّة كانت أو سائلة، فعند مرور الموائع من خلال التضيق الموجود داخل أنبوب فنتوري فإن سرعة المائع تزداد نتيجة لتقليل قطر الأنبوب وبالتالي يقل ضغط المائع، وعليه فإن القاعدة تنص على أن سرعة المائع تزداد وينخفض ضغطه عند انتقاله خلال التضيق الموجود في الأنبوب، ويعود الفضل في تصميم أنبوب فنتوري إلى العالم الإيطالي جيوفاني فنتوري.[١][٢]


مبدأ عمل أنبوب فنتوري

يستخدم أنبوب فنتوري لقياس الضغط داخل الأنبوب وضبط معدّل تدفّق المائع ومعرفة سرعة الجريان والكميّة اللازم نقلها من المائع، ويشترط أن تكون مساحة مقطع أنبوب فنتوري أقل من مساحة مقطع الأنبوب المستخدم في نقل المائع، كما أن أنبوب فنتوري نفسه ستقل مساحته بحكم الطريقة التي صُمم لأجلها، وبالتالي سيصبح هناك ثلاث سرعات مختلفة للمائع نتيجة لتغيّر المساحات، حيث إن لأنبوب النقل سرعة معيّنة، ولأنبوب فنتوري سرعة أخرى، ولأنبوب فنتوري ذاته سرعة أخرى في المنطقة التي ينقبض فيها الأنبوب، وبتغيّر السرعة سيتغيّر الضغط في كل منطقة، مما يؤدي إلى انتقال المياه من المنطقة ذات الضغط الأقل إلى المنطقة الأعلى ضغطًا.[٣][٤]


تطبيقات عمليّة على تأثير فنتوري

يمكن الاستفادة من قاعدة فنتوري في بعض التطبيقات العمليّة، ومن هذه التطبيقات:


خرطوم المياه في الحديقة

عند وضع أحد أصابع اليد عند نهاية خرطوم المياه وإحداث تضيق في الخطوم؛ فإن سرعة المياه ستزداد نتيجة لتقليل المساحة التي ستمر منها المياه وفي المقابل سيقل ضغطها، حيث إن التضيق الناشئ سيعمل على زيادة سرعة المياه وتقيليل ضغطها.[٥]


الرّياح في المناطق الحضريّة

يحدث ذلك عند دخول الهواء في مقطع ضيق موجود بين الأبنية المرتفعة أو بين ناطحات السحاب؛ بحكم أن الأكسجين من الغازات أي أنه مائع ينطبق عليه ما ينطبق على السوائل، وبالتالي سترتفع سرعته نتيجة دخوله إلى مكان ضيق، وهذا ما يفسر أن سرعة الرياح في المناطق المسكونة تكون أكبر من غيرها.[٦][٢]


مضخّات الوقود النفّاثة

مضخة الوقود النفاثة هي جهاز فعال يستخدم لسحب الوقود من جانب واحد من خزان الوقود إلى الجانب الآخر، يمكن الاستفادة من تأثير فنتوري الذي يعمل على صنع فراغات أو فتحات تجعل المضخة تتناسب مع مجموعة واسعة من معدلات التدفق الخاص بالوقود.[٧]


مقياس فنتوري

من خلال قياس التغير في الضغط، يمكن تحديد معدل التدفق باستخدام أنبوب فنتوري أو ما يعرف باسم مقياس فنتوري، ويستخدم الجهاز في العديد من التطبيقات الصناعية لأنه الشكل الأبسط والأكثر دقة لقياس معدل تدفق السوائل المختلفة، ويأتي الجاهز بأحجام مختلفة ليتناسب مع التطبيق العملي الذي صمم لأجله.[٨]



المراجع

  1. "The Venturi Principle", hendersons, Retrieved 22/9/2021. Edited.
  2. ^ أ ب "Exploring the Venturi Effect", comsol, Retrieved 31/10/2021. Edited.
  3. "TECHNICAL REFERENCE FOR MONITORING EQUIPMENT AND INSTRUMENTS", epa, Retrieved 22/9/2021. Edited.
  4. "Venturimeter", pcepurnia, Retrieved 31/10/2021. Edited.
  5. "Venturi Tubes", environmentalfertilisers, Retrieved 24/9/2021. Edited.
  6. "wind-comfort-urban-areas-cfd", simscale, Retrieved 25/10/2021. Edited.
  7. "RADIUM ENGINEERING Venturi Jet Pump Kit", fuelperformance, Retrieved 25/10/2021. Edited.
  8. "The Venturi Effect", omega, Retrieved 24/9/2021. Edited.