2010-03-24 12:17:26|  分类： 化学世界 |  标签：  订阅

文丘里管原理

原理, 文丘里管

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文丘里效应的原理则是当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用并导致空气的流动。文氏管的原理其实很简单，它就是把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。当这个真空区靠近工件时会对工件产生一定的吸附作用。

     A-压缩空气入口          B-喷嘴          C-消音器         D-吸附腔入口

压缩空气从文丘里管的入口A进入，少部分通过截面很小的喷管B排出。随之截面逐渐减小，压缩空气的压强增大，流速也随之变大。`这时就在D吸附腔的进口内产生一个真空度，致使周围空气被吸入文氏管内，随着压缩空气一起流进扩散腔内增加气体的流速，之后通过消音装置减少气流震荡。

 真空发生器就是利用正压气源产生负压的一种新型,高效,清洁,经济,小型的真空元器件,这使得在有压缩空气的地方,或在一个气动系统中同时需要正负压的地方获得负压变得十分容易和方便。真空发生器广泛应用在工业自动化中机械,电子,包装,印刷,塑料及机器人等领域。真空发生器的传统用途是吸盘配合,进行各种物料的吸附,搬运,尤其适合于吸附易碎,柔软,薄的非铁,非金属材料或球型物体。在这类应用中,一个共同特点是所需的抽气量小,真空度要求不高且为间歇工作。

真空发生器的主要性能参数

    ①空气消耗量:指从喷管流出的流量qv1。

    ②吸入流量：指从吸口吸入的空气流量qv2。当吸入口向大气敞开时,其吸入流量最大，称为最大吸入流量qv2max.

    ③吸入口处压力：记为Pv.当吸入口被完全封闭(如吸盘吸着工件),即吸入流量为零时，吸入口内的压力最低，记作Pvmin.

    ④吸着响应时间：吸着响应时间是表明真空发生器工作性能的一个重要参数,它是指从换向阀打开到系统回路中达到一个必要的真空度的时间。

影响真空发生器性能的主要因素。

    真空发生器的性能与喷管的最小直径，收缩和扩散管的形状，通径及其相应位置和气源压力大小等诸多因素有关。图2为某真空发生器的吸入口处压力，吸入流量，空气消耗量与供给压力之间的关系曲线.图中表明，供给压力达到一定值时，吸入口处压力较低,这时吸入流量达到最大，当供给压力继续增加时，吸入口处压力增加,这时吸入流量减小。

    ①最大吸入流量qv2max的特性分析：较为理想的真空发生器的qv2max特性,要求在常用供给压力范围内(P01=0.4---0.5MPa)，qv2max处于最大值,且随着P01的变化平缓。

    ②吸入口处压力Pv的特性分析：较为理想的真空发生器的Pv特性,要求在常用供给压力范围内(P01=0.4---0.5MPa)，Pv处于最小值,且随着Pv1的变化平缓。

    ③在吸入口吵完全封闭的条件下,对特定条件下吸入口处压力Pv与吸入流量之间的关系如图3所示。为获得较为理想的吸入口处压务与吸入流量的匹配关系，可设计成多级真空发生器串联组合在一起。

    ④扩散管的长度应保证喷管出口的各种波系充分发展，使扩散管道出口截面上能获得近似的均匀流动。但管道过长。管壁摩擦损失增大。一般管工为管径的6---10倍较为合理。为了减少能量损失，可在扩散管直管道的出口加一个扩张角为6°---8°的扩张段。

    ⑤吸着响应时间与吸附腔的容积有关(包括扩散腔,吸附管道及吸盘或密闭舱容积等)，吸附表面的泄漏量与所需吸入口处压力的大小有关。对一定吸入口处压力要求来说，若吸附腔的容积越小，响应时间越短；若吸入口处压力越高，吸附容积越小，表面泄漏量越小，则吸着响应时间亦越短；若吸附容积大，且吸着速度要快，则真空发生器的喷嘴直径应越大。

⑥真空发生器在满足使用要求的前提下应减小其耗气量(L/min)，耗气量与压缩空气的供给压力有关，压力越大，则真空发生器的耗气量越大。因此在确定吸入口处压务值勤的大小时要注意系统的供给压力与耗气量的关系，一般真空发生器所产生的吸入口处压力在20kPa到10kPa之间。此时供华表压力再增加,吸入口处压力也不会再降低了，而耗气量却增加了。因此降低吸入口处压力应从控制流速方面考虑。

    ⑦有时由于工件的形状或材料的影响，很难获得较低的吸入口处压力，由于从吸盘边缘或通过工件吸入空气，而造成吸入口处压力升高。在这种情况下，就需要正确选择真空发生器的尺寸，使其能够补偿泄漏造成的吸入口处压力升高。由于很难知道泄漏时的有效截面积，可以通过一个简单的试验来确定泄漏造成的吸入口处压力升高。由于很难知道泄漏时的有效截面积，可以通过一个简单的试验来确定泄漏量。试验回路由工件，真空发生器，吸盘和真空表组成，由真空表的显示读数，再查真空发生器的性能曲线，可很容易知道泄漏量的大小。

    当考虑泄漏时，真空发生器的特性曲线对正确确定真空发生器非常重要。泄露有时是不可避免的，当有泄漏时确定真空发生器的大小的方法如下：把名义吸入流量与泄漏流量相加，可查出真空发生器的大小。

提高真空发生器吸入流量的方法

    真空发生器分高真空型和高抽吸流量型,反映在图3上,前者曲线斜率大,后者平坦。在喷管喉部直径一定的情况下,要获得高真空,必然降低抽吸流量，而为获得大吸入流量,必然增加其吸入口处压力。

    为增大真空发生器吸入流量,可采取设计多级扩大压管方式。三级扩压管式真空发生器，吸入流量增加了两倍半,如采取两个三级扩压管式真空发生器并联 ,吸入流量将再增加一倍。

    真空发生器是一种小巧而经济的真空产生元件，应用在有正压气源的地方,使真空回路极大简化。因此，有利于降低机器的制造成本，有利于提高机器的可靠性，有利于实现机械的高速化和自动化,具有广阔的应用前景基于文丘里效应制造的设备设施，叫做文丘里XXXX，如文丘里水膜除尘器、文丘里扩散管、文丘里收缩管、文丘里喷射泵、文丘里流量计等。

　　文丘里效应（Venturi effect）：是当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用并导致空气的流动。

      罗伯特·文丘里是世界著名的建筑师，1925年，他出生于美国宾夕法尼亚州费城，在普林斯顿大学获得文学学士学位，后获硕士学位，并赢得了美国建筑研究院的奖学金。50年代后期，他创办了自己的建筑设计事务所。自1964年以来，文丘里与John Rauch一直是伙伴关系，1967年他与Denise Scott Brown结婚，并开始其伙伴关系。作为一名成功的建筑师，他写了相当多的著作，并将建筑学中的复杂性和矛盾性深刻的描绘了出来。自他从拉斯维加斯学习回来以后，其创新思维影响了许多人，同时他还将其创造性的设计理念扩展到茶壶、咖啡壶、盘盏以及烛台等。

　　文丘里早期的工作受到路易·艾瑟铎·康和艾罗·萨里南的影响，同时也受到米开朗基罗、帕拉第奥、勒·科布西耶和阿尔瓦·阿尔托很大的影响。他说道：“在所有作品中，阿尔瓦·阿尔托的作品对我的启示最大。它最具动感、最有联系性，是学习艺术和技术最丰富的来源”。文丘里设计的建筑总是与社会、文化相关。他的创意灵感来源于所有的历史建筑和现有模式，因此他所设计的建筑既有个性，又与当地环境紧密相连。尽管他已经放弃了许多信仰，但他的作品还是被认为是后现代时期的一部分。

　　设计的时候，文丘里喜欢将简单而有美丽雕花的格式合并在一起，还经常在全面设计规划图中将讽刺和喜剧寓于其中，常以国际风格和流行艺术为指导，其作品还被当作设计平面的典范，这些模式常具有纪念性和装饰性。他以标记和符号为装饰，运用简单的几何图形，并将其融入他的设计中。他说道：“建筑学应该涉及到建筑的社会和历史之间的关联”，文丘里引用密斯·凡·德·罗的名言：“少就是多”，并形成自己的观点。“少就是多”并不是指为了一定的利益需要更多的装饰，而是在风格和形式上更为丰富。

　　文丘里的创意经常被别人模仿，比如山形房屋的前壁常常由分离的部分和凹进的中心部分隔开。在他的设计中，他常常用大面积的窗户去扩大传统的半圆形窗户，这样的圆形窗在他设计的建筑中经常出现。

　　文丘里总在盛大的背景下将联系和同化合为一体，使他的建筑以一种和谐的方式与当地的环境相得益彰。他们不会因为已有的目的而忽视四周的环境，他这样说道：“我喜欢建筑中的复杂性和对立性，这建立在近代观点的模糊性和丰富度中，还包含在与艺术的联系之中”。

　　罗伯特·文丘里与他的同伴Rauch和Scott Brown都是建筑界的精英。1991年，他获得了建筑界的大奖------普立兹克建筑奖。他的设计常常很抽象，并拥有历史的痕迹，但设计范围相当广泛，包括图书馆、住宅区、商务楼以及其他相关项目。。

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