Tubo di Venturi
Che cos'è e come funzione il tubo di Venturi?
Vuoi sapere che cos'è il tubo di Venturi?
Vuoi sapere a cosa serve e come funziona il tubo di Venturi?
Se si continua con la lettura dell'articolo. In questa pagina del sito vedremo infatti che cos'è il tubo di Venturi, a cosa serve e su quale principio si basa il suo funzionamento.
Il tubo di Venturi (noto anche come venturimetro) è una apparecchiatura che serve a misurare la portata di una condotta; per funzionare si basa sulle applicazioni degli studi di Giovan Battista Venturi - fisico italiano vissuto a cavallo del XIX secolo - e in particolare sull'effetto Venturi.
Principio di funzionamento del tubo di Venturi
Il tubo di Venturi o venturimetro è un dispositivo composto da un condotto orizzontale in cui è presente una strozzatura e due manometri capaci di misurare la pressione prima della strozzatura ed in corrispondenza di essa.
Schema di un venturimetro.
Scriviamo le equazioni di Bernoulli e l'equazione di continuità che descrivono la situazione:
P1 + ½ ∙ ρ ∙ v12 = P2 + ½ ∙ ρ ∙ v22
v1 ∙ S1 = v2 ∙ S2
con il pedice 1 si intendono pressione e velocità all'inizio del tubo mentre col 2 si intendono le stesse grandezze misurate nella strozzatura.
Ora attraverso la conoscenza delle due pressioni, vogliamo esprimere la velocità della strozzatura in funzione delle pressioni, delle sezioni e della densità ρ del fluido.
Calcoliamo v1 a partire dall'equazione di continuità:
v1 = v2 ∙ S2 / S1
e sostituiamo nella legge di Bernoulli:
Da cui:
Pertanto dalla misurazione della differenza di pressione nelle due sezioni si può calcolare la velocità nella strozzatura e quindi la portata da cui si ricava anche l'altra velocità all'inizio del condotto.
Esercizio
Un venturimetro è realizzato attraverso l'utilizzo di un tubo manometrico, ovvero un tubo a U le cui due estremità sono connesse a un condotto orizzontale che presenta una strozzatura.
Una delle due estremità è posta in corrispondenza dell'inizio del condotto mentre la seconda è posta nella strozzatura.
Sapendo che il fluido ha densità ρ, che le due sezioni sono A ed a, che dentro al tubo manometrico è presente del mercurio di densità ρ' e che si rileva una differenza di altezza h tra i due rami del tubo a U, determinare la velocità V del fluido all'inizio del condotto.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: velocità di un fluido all'inizio di un condotto.
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