Konfúzor

Konfúzor

A konfúzor az áramlás irányában csökkenő keresztmetszetű csőszakasz.

Összenyomhatatlan közegben

Összenyomhatatlan közegben (kis sebességeknél a gázok, így a levegő is így viselkedik) a konfúzorban a közeg sebessége a keresztmetszettel fordítottan arányosan változik a kontinuitás miatt:

$v_1{A}_1=v_2{A}_2$

az első ábra jelöléseivel. A nyomás változása ideális, súrlódásmentes áramlás esetén a Bernoulli-törvényből számítható:

$\frac{v_1^2}{2}+\frac{p_1}{\rho }=\frac{v_2^2}{2}+\frac{p_2}{\rho }$

v = közeg sebessége

p = nyomás

$\rho$ = a közeg sűrűsége

Veszteségmentes esetben tehát a konfúzorból kilépő közeg nyomása:

$p_2=p_1+\frac{v_1^2-v_2^2}{2}\rho$

Valóságos közegnél a súrlódás miatt a tényleges nyomás a csak kísérletekkel megállapítható Δp nyomásveszteséggel kisebb lesz:

$p_2=p_1+\frac{v_1^2-v_2^2}{2}\rho -\mathrm{\Delta }p$

Konfúzor nyomásveszteség tényezője

A konfúzorban, ahol a sebesség a hossz mentén állandóan nő, lényegesen kisebb a súrlódási veszteség és kisebb a leválás veszélye, mint diffúzorban. Ezért látható például, hogy a Venturi-cső szűkülő szakasza sokkal rövidebb, mint a bővülő csőszakasz. A nyomásveszteség a csőfal érdességén kívül a geometriai kialakítástól is függ. A konfúzor nyomásvesztesége a mérések szerint a következő empirikus összefüggésből számítható:

$\mathrm{\Delta }p=\zeta \frac{\rho }{2}{v}_2^2$,

ahol:

$\zeta$ a veszteségtényező,

$\rho$ az áramló közeg sűrűsége,

$v_2$ pedig a közeg sebessége a felbővült keresztmetszetben.

Konfúzor összenyomható közegben

A konfúzor a hangsebességet alulról megközelítő áramlási sebesség esetén az előbbiekhez hasonlóan viselkedik, de a számításnál az összenyomható közegre érvényes összefüggéseket kell használni. A hangsebesség felett (vagyis ha a Mach szám>1) a szűkülő csatorna mentén az áramlási sebesség csökken, a nyomás és a hőmérséklet pedig nő.

Források

• Pattantyús Gépész- és Villamosmérnökök Kézikönyve 2. kötet. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1961.
• Willi Bohl: Műszaki áramlástan. Műszaki könyvkiadó, Budapest, 1983. Sablon:ISBN

Külső hivatkozások

• dr. Pokorádi László: Áramlástan. Főiskolai jegyzetSablon:Halott link
• Lengyel Lajos: Gázdinamika. Egyetemi jegyzet Sablon:Wayback