Контрактная вена - это точка в потоке жидкости, где диаметр потока наименьший, а скорость жидкости максимальна, например, в случае потока, выходящего из сопла ( отверстия ). ( Евангелиста Торричелли , 1643). Это место, где площадь поперечного сечения минимальна. Максимальное сжатие происходит на участке немного ниже по потоку от отверстия, где струя более или менее горизонтальна.
Эффект также наблюдается при потоке из резервуара в трубу или резком сокращении диаметра трубы. Линии тока сходятся сразу после изменения диаметра, и область разделенного потока возникает от острого угла изменения диаметра и простирается за пределы контрактуры вены.
Формирование контрактной вены можно увидеть на вентуриметре . [1]
Объяснение
Причина этого явления в том, что линии тока жидкости не могут резко изменить направление. В случае как свободной струи, так и внезапного изменения диаметра трубы линии тока не могут точно следовать за острым углом в стенке трубы / резервуара. Сходящиеся линии тока проходят по плавному пути, что приводит к сужению струи (или потока в первичной трубе).
Эхокардиография
Измерение контрактной вены полезно в эхокардиографии , где оно описывает наименьшую площадь струи кровотока на выходе из сердечного клапана. Это соответствует эффективной площади отверстия (EOA), рассчитанной для сердечных клапанов с использованием уравнения неразрывности.
Дробовики
Вена Контракта - термин, используемый несколькими английскими строителями дробовиков XIX и XX веков. Стволы спортивных ружей очень сильно сужались от казенной части к дульной части. Таким образом, ружье с казенной частью на 12 стволов будет иметь ствол на 20 стволов. Идея заключалась в том, чтобы сохранить преимущества крупнокалиберного ружья с большим стволом, сохраняя при этом меньшую отдачу и легкую маневренность малокалиберного ружья. Несколько ведущих фирм построили этот тип ружья, но оно оказалось непопулярным, и большинство из них были возвращены производителям для изготовления стволов с большим диаметром ствола. Для большинства стрелков идея поместить 12-канальный патрон в 20-канальный ствол казалась слишком "взрывной". Полнофункциональные примеры сейчас редки, хотя они все еще не пользуются большим спросом. [ необходима цитата ]
Коэффициент сжатия
Коэффициент сокращения определяется как соотношение между площадью струи в контрактной вене и площадью отверстия.
C c = Площадь контрактной вены / Площадь отверстия.
Типичное значение можно принять равным 0,611 для острого отверстия (концентричного с каналом потока). [2] [3] Чем меньше значение, тем сильнее действует контракта вены.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Элигопроекты (2018-10-30). «Что такое вентуриметр? Строительство и работа» . Элигопроекты . Проверено 17 декабря 2019 .
- ^ Линхард, JH (1984-03-01). «Коэффициенты скорости для свободных струй из отверстий с острыми краями» (PDF) . Журнал инженерии жидкостей . 106 (1): 13–17. Bibcode : 1984ATJFE.106 ... 13L . DOI : 10.1115 / 1.3242391 . ISSN 0098-2202 .
- ^ Катоподес, Николаос Д. (21 августа 2018 г.). Течение со свободной поверхностью. Механика среды окружающей среды . Кидлингтон, Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. п. 512. ISBN 978-0-12-816251-4. OCLC 1049568159 .
- Фалькович, Г. (2011). Механика жидкости, краткий курс для физиков . Издательство Кембриджского университета. п. 11 и упражнение 1.3. ISBN 978-1-107-00575-4.