Mô phỏng 3D: phương trình Bernoulli

Trong ống Venturi nằm ngang, tiết diện hẹp làm dòng chảy nhanh hơn và áp suất tĩnh giảm. Ba ống đo áp biểu diễn cột áp tĩnh p/(ρg); kéo hình để xoay 3D.

Định luật Bernoulli và ống Venturi

Nước có ρ = 1000 kg/m³; ống tròn ngang có D₁ = D₃ = 0,10 m, D₂ = 0,05 m; p₁ = 12 kPa (áp suất dư), g = 9,8 m/s². Cột kế bên mỗi tiết diện là p/(ρg); tổn thất ma sát được ước tính theo hệ số Darcy (64/Re khi chảy tầng, tương quan Blasius khi chảy rối). Lưu chất thực có tổn thất nên tổng cột áp giảm dọc dòng; trong giới hạn lý tưởng, p + ρv²/2 + ρgh không đổi.

Đường năng lượng và cột áp tĩnh dọc ống

Đường cột áp tổng $H = p/\rho g + v^2/2g$ (nét liền) và đường cột áp tĩnh $p/\rho g$ (nét đứt) dọc theo ống Venturi. Tại tiết diện hẹp áp suất tĩnh giảm mạnh vì động năng tăng; ở giới hạn lý tưởng ($\mu \to 0$) đường tổng nằm ngang.

Khoảng cách giữa hai đường là cột động năng $v^2/2g$; nó lớn nhất ở cổ ống. Tổn thất ma sát Darcy làm đường tổng dốc xuống — đó là phần năng lượng không lấy lại được.