Il funzionamento dei venturi attraverso delle immagini
 

Visto il proliferare dei topic in cui si parla di venturi ho pensato a un topic che, in modo intuitivo, semplificato ma comunque scientifico spiega il principio di funzionamento di questi benedetti venturi d'aspirazione, perchè se ne leggono veramente di tutti i colori.


Premessa:

non volendo metterci 2 ore a fare i calcoli ho semplificato estremamente il tutto, ho disegnato un cornetto "a occhio", in cui la sezione centrale costante è 21mm (guarda caso) e il venturi vero e proprio non è altro che un banalissimo arco di cerchio.
Nella sezione davanti al venturi vedete un'altra sezione costante che in realtà non esisterebbe, è un'estrusione che serve per generare un piccolo serbatoio d'aria, in realtà per una simulazione fatta con tutti i crismi non sarebbe sufficiente fatto così piccolo, però con un vero plenum di calma (stile airbox) avrei appesantito inutilmente la simulazione per lo scopo...idem vale per i criteri di calcolo, ho tenuto quelli più leggeri, a me interessa farvi vedere e capire IL PRINCIPIO di funzionamento di un venturi, non altro.


Condizioni di prova/simulazione:

ho tenuto le più "standard" possibili, ossia pressione ambiente 101325 Pa (1 atm o 760mm di mercurio, sempre la solita roba) e temperatura dell'aria 27°C. Come caduta di pressione ho impostato 5000Pa, che sono 510mm di acqua, che è una depressione sempre abbastanza standard per una prova al flussometro.


Tipi di grandezze:

velocità: non penso ci sia nulla da dire...è impostata in m/s. Questa dipende dalla depressione impostata a valle, i valori assoluti quindi non sono importanti, guardate COME CAMBIA all'interno del condotto. E notate lo strato limite!

Absolute pressure: è la pressione statica, quella tradizionale che conoscete tutti. Confrontate le due immagini...notate una certa "corrispondenza"? Ossia che dove da una parte c'è il picco di velocità nell'altra c'è il picco di caduta di pressione e viceversa.

Absolute total pressure: ecco, questa è più strana e interessante. E' una grandezza data dalla somma della pressione statica + 0.5*densità*(velocità)^2
E' immediato notare che in linea semplificata e generale la pressione totale all'interno del condotto è costante perchè dove aumenta la velocità poi di fatto cala la pressione...l'unica variazione praticamente si vede attorno alla parete perchè il tanto osannato strato limite dissipa energia, in pratica è come se trattenesse e frenasse l'aria.

Dopo tante parole ora le immagini, che intuitivamente dimostrano il funzionamento dei venturi, basato sul principio di Bernoulli.

Velocità:

http://imageshack.us/a/img94/2390/immagineauv.jpg


Pressione (statica):

http://imageshack.us/a/img715/4083/immagine2tl.jpg


Pressione totale:

http://imageshack.us/a/img560/5662/immagine3wc.jpg


Spero che il lavoro sia gradito e che dia spunti per una bella e sana discussione e pure qualche idea per la realizzazione di un venturi che funziona per davvero. :si:

Bella lì!
Immagino già tutti quelli che adesso stamperanno le immagini e si ricaveranno il Venturi perfetto...
Scherzi a parte, bel lavoro, sempre molto accademico e colto.
Aspetto nuovi interventi costruttivi :si:

Ahah se volete metto pure le quote di quel cornetto tanto come ho detto ho fatto delle misure a occhio perchè quello che mi interessava era far vedere l'andamento qualitativo delle pressioni e delle velocità all'interno di un venturi d'aspirazione...tra l'altro, se uno guarda bene (peccato però che la qualità sia rovinata prima da paint e poi dal ridimensionamento automatico) riesce pure già a cogliere come e dove si potrebbe ottimizzare, perchè veramente quello è la geometria più semplice possibile :si:

Spero anche che sia tutto chiaro, ho dovuto solo inserire la definizione con la formula della pressione totale che mi era necessaria per rendere ancora più chiaro, essendo questa costante, che all'interno di un venturi dove aumenta la velocità diminuisce la pressione...altrimenti, tra l'altro, non si spiegherebbe come fa la benzina a risalire dalla vaschetta fino a sotto la ghigliottina.

Poi da tutto questo alla realizzazione del "venturi perfetto" ce ne passa :asd: però almeno bisogna avere bene in testa come funziona un venturi.

io come al solito non c'ho capito una mazza ..............
ma continuo a seguire :1st:

Ma cos'è che non è chiaro? Perchè tra disegno, simulazione, se pur semplice e scrivere l'open post non mi ci son voluti 10 minuti e non vorrei che fosse tempo perso se c'è qualcosa che non si capisce. :si:

nulla simo.....sono io che sono una capra !!!!
ma tra una chiacchera e l'altra qualche frase mi entrerà pur in testa ...... :si:

E' il concetto che deve essere chiaro...sapere che in condizioni normali (subsoniche) se un condotto si stringe aumenta la velocità e diminuisce la pressione (caso del venturi), se un condotto diverge succede l'esatto opposto, diminuisce la velocità e si ha recupero di pressione.

Ho fatto quella simulazione semplice per far saltare all'occhio questa cosa, che con le immagini è veramente intuitiva secondo me.
Tra l'altro assimilare questo concetto ti permette di capire come e perchè intervenire ad esempio su tutta l'aspirazione, almeno intuitivamente. In pratica, se uno capisce come funziona il tutto può fare interventi mirati di ottimizzazione andando quasi a colpo sicuro...a me piacerebbe che servisse a questo.

simo purtroppo e ripeto purtroppo non tutti anzi credo ben pochi hanno avuto la fortuna di avere studiato tanto come te ..e quel grafico anche se per te facilissimo per molti risulta arabo e difficilissimo.....sarebbe da rendere un po piu' capibile e con parole meno complesse..

CiAo
 

Ficcanaso gnorant!!!!!!

Insomma con un venturi si va a comprimere l'aria, per cui avrà più velocità (quindi ne entrerà di più?) e meno pressione (favorendo il passaggio della miscela dalla vaschetta) per dare più "carne al fuoco"... giusto?
In più so che l'aria si sposta dalle zone di alta pressione a quella di bassa pressione, per cui aggiungendo questa cosa si avrà ancora piu aria che entra nel carburatore in teoria o non c'entra niente?

allora:ottimo lavoro simo sempre belli i tuoi post...cmq tendo a precisare che non entra piu aria,ma entra piu velocemente.... ne è un esempio chiarissimo la pompa dell'acqua in giardino quando si annaffiano le piante...se tu "stroppi"il buco d'uscita cosa succese???l'acqua esce piu velocemente e lontano,ma la quantita d'acqua che esce e sempre la stessa....questo dovrebbe darvi un po di idee....correggimi se sbaglio simo!

Direi che al massimo è concettualmente non semplice, perchè la stragrande maggioranza delle persone credono che se stringi un condotto (esempio la gomma dell'acqua) vai ad aumentare la pressione, invece in realtà aumenta la velocità ma la pressione diminuisce. Anche i venturi funzionano così, se aumentasse la pressione il carburatore non funzionerebbe.
I concetti però penso di averli spiegati in maniera molto semplice, parole e termini complessi non mi pare ce ne siano. Se c'è qualcosa di non chiaro, come detto, provo a spiegarlo, per quanto mi è possibile.

Per il resto i disegni a me paiono veramente immediati...ci sono dei colori con sotto una scala di pressioni o velocità. Il rosso sta per i valori alti di pressione o velocità, il blu per quelli bassi...con tutti i valori intermedi. Mi interessava soprattutto far vedere come le due immagini di pressione e velocità abbiano i valori praticamente invertiti.

E' ovvio comunque che questa cosa è diretta a persone che un'infarinatura ce l'hanno e sarebbero interessati all'argomento (e visto il proliferare di thread sui venturi direi che ce ne siano), non certo all'amatore che gli basta mettere la benzina nel serbatoio e andare a divertirsi :si:


Tuca tu la stai vedendo letteralmente dal verso sbagliato. Stai immaginando che l'aria venga spinta da fuori dentro al venturi, in realtà l'aria viene "risucchiata", io infatti nella parte terminale da 21 ho imposto una depressione di 5000 Pascal.

Tra l'altro, considera che nei motori si lavora sempre con valori di pressione poco sopra o poco sotto quella atmosferica (quei 5000Pa di depressione sono poco meno 5% circa), infatti l'aria si può praticamente considerare non comprimibile lavorando con questi valori di pressione!

Il resto che hai detto è sostanzialmente giusto...diciamo che noi ottimizzando la forma del venturi riusciamo ad aspirare aria con le minori perdite, massimizzando la velocità e quindi aumentando la PORTATA. E se aumenta la portata d'aria, se non abbiamo fatto una cavolata da qualche parte, aumenta pure la potenza. :lol1:

Quello che hai detto sulla pompa dell'acqua in giardino è giustissimo...ma quello perchè la portata d'acqua è determinata dalla pompa stessa, se tu quindi stringi l'estremita del tubo è ovvio che non possa cambiare nulla, se non che aumenti appunto la velocità d'acqua, facendola andare più lontano (ma sempre facendone diminuire però la pressione!)

Qui il discorso è diverso. Io adesso imposto una depressione a valle (diciamo che nella pratica è quella presente nel carter) e più l'aria è veloce più è alta la portata! Questo perchè:

Portata (in volume) = area del condotto * velocità

Che è anche intuitivo...se il condotto è fisso a 21mm, più l'aria è veloce e più ne passa nello stesso arco di tempo!

Joe dice che in linea generale nei 2 tempi ogni 2.2cfm (piedi cubi al minuto, è ammerigano, a lui piacciono quelle unità di misura) in più di portata d'aria si ha un incremento valutabile in circa 1cv.

bella Simo.... più chiaro di così!

Si !! Simo sei stato chiarissimo,nei tuoi post si "respira" l'aria dell'informazione pura;purtroppo io comune amatoriale,in questo post specifico fatico a ragionare in forma di "aria che viene risucchiata " mi viene spontaneo ragionare in "aria che entra" ma tu.... lo hai detto chiaro !!! ed anche una capra come me,grazie ai tuoi post, se lo ricorderà bene. grazie 1000 !!

Quindi, per aumentare le prestazioni del nostro motorello scassato :smt136 dovremmo aumentare la portata giusto? Ora dato che par far ciò possiamo agire solo sull'area del condotto, perchè se aumentassimo la velocità, dovremmo stringere il condotto e quindi credo non ne vale la pena perchè in realtà diminuirebbe anche la portata data da area * velocità, la soluzione migliore sarebbe aumentare l'area totale del condotto, e di conseguenza la lunghezza del condotto/venturi?

Partendo dal fatto che il motore aspira al max un volume pari alla sua cilindrata
(l'espanzione adesso lasciamola un attimo da parte)
l'obbiettivo sarà quello di rendere il percorso di entrata il più libero possibile.

Il discorso delle inerzie dei flussi nei condotti come si chiama, effetto ram?

Quindi, per aumentare le prestazioni del nostro motorello scassato :smt136 dovremmo aumentare la portata giusto? Ora dato che par far ciò possiamo agire solo sull'area del condotto, perchè se aumentassimo la velocità, dovremmo stringere il condotto e quindi credo non ne vale la pena perchè in realtà diminuirebbe anche la portata data da area * velocità, la soluzione migliore sarebbe aumentare l'area totale del condotto, e di conseguenza la lunghezza del condotto/venturi?[/QUOTE]

Aggiungo.... perchè Joe li fa così?

http://imageshack.us/a/img521/3764/dscn0336mk.jpg

cioè nella parte esterna i suoi hanno come una rientranza, a differenza di quelli visti sul forum o quello in plastica dell'orto che finisce quasi in piano, non so se mi sono spiegato.:lol1:

Rispondo un po' per volta per evitare messaggi chilometrici

Finalmente, ti ringrazio...è questo che volevo sentire. :si: Ci tenevo soprattutto che capiste il primo post, che è praticamente la spiegazione attraverso le immagini del principio di Bernoulli, che rappresenta in se una semplificazione della realtà, ma che in sostanza governa tutto il motore! La relazione tra velocità e pressione è fondamentale e bisogna sempre tenerla bene a mente.

In ogni caso l'aria entra, perchè per entrare entra :D Solo che non viene spinta da fuori (facile da ricordarsi...c'è per caso qualcosa che la spinge dentro? Non è mica un turbo!) ma viene aspirata da dentro...si chiama aspirazione per un motivo no? :lol1: L'unica cosa che "soffia" nel motore è lo scarico...e non è un caso che proprio secondo questi criteri vengono fatte le prove al flussometro, facendo lavorare la girante come aspiratore o come soffiante.

Alt. Hai letto il primo post? L'ottimizzazione del venturi serve proprio per aumentare la portata aumentando la velocità dell'aria in ingresso! Un'altra cosa fondamentale è l'uniformità...picchi localizzati di velocità sono associati a "buchi" di pressione, che sono causa di turbolenze e quindi dissipazioni. Certo che se uno se ne frega dell'ottimizzazione fluidodinamica fa prima a montare un carburatore più grosso per aumentare la portata...è quello che fanno gli americani, per loro bigger is better :asd:
Inoltre, perchè hai tirato fuori la lunghezza del condotto/venturi connessa alla superficie? Chi ha parlato di lunghezza? :D

Alt. Hai letto il primo post? L'ottimizzazione del venturi serve proprio per aumentare la portata aumentando la velocità dell'aria in ingresso! Un'altra cosa fondamentale è l'uniformità...picchi localizzati di velocità sono associati a "buchi" di pressione, che sono causa di turbolenze e quindi dissipazioni. Certo che se uno se ne frega dell'ottimizzazione fluidodinamica fa prima a montare un carburatore più grosso per aumentare la portata...è quello che fanno gli americani, per loro bigger is better :asd:
Inoltre, perchè hai tirato fuori la lunghezza del condotto/venturi connessa alla superficie? Chi ha parlato di lunghezza? :D[/QUOTE]


A parte aver letto il primo post, sono andato a cercare Bernoulli, l'effetto venturi e il paradosso idrodinamico ed infine la teoria della portanza, appunto Volume = A*v :lol1:

Ho capito che il venturi serve a fare aumentare la portata d'aria mantenendolo fino all'ingrsso nei carter tenendo costante il condotto per esempio a 21 mm. La lunghezza l'ho tirata fuori perchè nel post dicevi di riuscire a capire come creare un venturi che funzioni davvero quindi, a noi interessa la portanza quindi dato che:

Volume = Area * velocità per aumentare la portanza o aumento l'area o aumento la velocità quindi ipotesi 1
aumento la velocità..... come? stringo il condotto ma in quel caso mi diminuisce l'area e quindi il prodotto A*v diminuisce e non va bene
ipotesi 2
aumento l'Area....come? Tenendo costante il condotto a 21 mm allungo il condotto e quindi il prodotto A*v cresce:1st:

problema allungando il condotto dovrei però perdere ai bassi o sbaglio?