مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نام آزمايش: تعيين ضريب تخليه جريان سنج يا لوله ونتوري (ونتوري متر)
مقدمه :
جريان سنج  ونتوري  وسيله  ای است براي اندازه گيري شدت جريان در لوله و یا در واقع لوله ای است كه سطح مقطع آن به طور تدريجي كاهش يافته و اين كاهش در نقطه اي متوقف می گردد كه این مقطع  را گلوگاه  ونتوري  مي نامند. از اين مقطع به بعد دوباره قطر به طور تدريجي افزايش پيدا كرده و به سطح مقطع طبيعي لوله (مقطع اوليه) مي رسد. نمونه كاربردي این وسیله در كاربراتور اتومبيل است كه به شكل يك لوله همگرا- واگرا بوده و جريان سوخت در قسمت همگرا سرعت پيدا كرده و در قسمت واگرا فشارآن افزايش يافته و در آنجا جرقه زده مي شود. در بعضي از قسمتهاي سيستم لوله كشي سيالات نيز مي توان از آن به عنوان يك شير فشار شكن اتوماتيك يا برعكس به عنوان يك شير فشار ساز استفاده نمود.
در واقع در اين آزمايش ضريب تخليه يك شير مدل كشويي (شير فلكه) به كمك  مدل معادل آن يعني ونتوري تعيين می شود. بايد توجه داشت كه كليه شيرها از مكانيسم ونتوري پيروي مي كنند يعني آنها را بر اساس مكانيسم ونتوري ساخته اند، به عبارت ديگر يك شير همان ونتوري متر است اما از آنجا كه اين وسيله به شكل مكانيكي ساخته شده و نمي توان داخل آن را مشاهده نمود لذا از مدل معادل آن يعني ونتوري كه از جنس شيشه پيركس ساخته شده استفاده مي شود تا بتوانيم شير را مورد مطالعه و آزمايش قرار دهيم. اين آزمايش در زمينه مطالعه، مدلي بسيار مفيد و مؤثر بوده و توصيه مي شود مورد توجه بيشتري قرار گيرد.
هدف از آزمايش:
يكي از اهداف اين آزمايش كاليبره كردن (مدرج كردن) ونتوري متر، اندازه گیری افت فشار در قسمت ورودی وگلوگاه ونتوری و محاسبه ضریب تخلیه است. در این آزمایش می توان شدت جریان های مختلف به روش تئوری را محاسبه و با مقادیر اندازه گیری شده (عملی) مقایسه نمود.
شرح دستگاه و روش آزمایش
دستگاه جريان سنج ونتوري داراي تعدادي لوله هاي پيزومتر جهت مطالعه تغييرات فشار در قسمت هاي مختلف آن است .همان طور كه گفته شد سيال جاري در لوله از طريق يك لوله همگرا به يك گلوگاه هدايت مي شود كه داراي سطح مقطع كوچكتر از سطح مقطع لوله اصلي است. از اين رو سرعت سيال در گلوگاه بيشتر از سرعت آن در لوله اصلي است (طبق قانون پيوستگي جريان) اين افزايش سرعت در گلوگاه با افت فشار همراه است (طبق اصل برنولي) به طوري كه مقدار شدت جريان (دبي) بستگي به مقدار افت فشار دارد، لذا با اندازه گيري افت فشار مي توان شدت جريان را محاسبه نمود. مهمترين وسايل اين آزمايش يكي همان شير كنترل است كه در واقع مي خواهيم ضريب تخليه آن را به كمك لوله ونتوري به دست آوريم و ديگري خود لوله ونتوري است كه تمام مشخصات آن پشت دستگاه نوشته شده است .نا گفته نماند كه در اينجا لوله ونتوري قبل از شير مورد نظر نصب شده است و علت آن اين است كه سيستم هوا گيري شده، زيرا در غير اين صورت هوا وارد سيستم خواهد شد و آزمايش عملي نخواهد بود .

روي لوله ونتوري موجود يازده نقطه پيزومتري داده شده و براي تعيين نمودار C (ضريب تخليه) به عنوان تابعي از شدت جريان (با تغيير شدت جريان ، Cتغيير مي كند) بايد نقاط را با هم دو به دو مورد مطالعه قرار داد يعني نقطه شماره (1 با 2) ،(2 با 3) و(3 با 4) و الا آخر يا (1 با 2) ،(1 با 3) ،(1 با 4) تا آخر و هر بار   يك ضريب Cبه دست آورد تا بتوان نمودار C-Q را ترسيم نمود و اين از حوصله وقت و زمان كلاس خارج است .

مگر اينكه چند جلسه از آزمايش را به اين آزمايش اختصاص داد و اين كار نيز مقدور نمي باشد از اين رو ما اين آزمايش را فقط براي دو نقطه شماره 1 و شماره 4 (مقطع گلوگاه) انجام مي دهيم .به اين ترتيب كه پس از هوا گيري سيستم ،شير را كمي باز مي كنيم تا شدت جريان ايجاد شده آنگاه ارتفاع آب را در لوله 1 و 4 بر حسب mm H2O ميليمتر آب مي خوانيم و در جدول ثبت مي كنيم ، به موازات اين كار يك نفر هم شدت جريان آب را اندازه گيري كند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب