Le tube de VENTURI

Principe d'un venturi 

On se place toujours dans le cas d’un écoulement en régime permanent et sans frottement d’un fluide parfait incompressible.

  On considère un volume V de fluide de masse m, ce fluide étant par hypothèse incompressible et en régime permanent, il occupe toujours le même volume.
Dans la partie 1 du tube, cet échantillon s’écoule à la vitesse v1 et dans la partie 2 à la vitesse v2. Deux enceintes latérales permettent la prise des pressions statiques Ps1 et Ps2.
La conservation du débit impose :



ce qui implique que:



La relation de Bernoulli s’écrit sous la forme :

d’où:



…eh oui Ps2 est inférieure à Ps1 !

Venturi ... sceptique

  Venturi (physicien italien 1746-1822), désirant arroser son jardin pensait qu’une réduction de diamètre sur une canalisation d’eau lui permettrait d’augmenter la pression de l’eau. Inutile de dire que le résultat fut exactement à l’opposé de ce qu’il attendait. Il venait en fait d’inventer la technique de vidange des fosses septiques toujours utilisée aujourd'hui… (eh oui, la fameuse pompe!).
  Dans le cas de cette pompe, le fluide qui circule dans le Venturi (fluide moteur) est de l' eau. La pression Ps1 est la pression atmosphérique et le tuyau à la pression Ps2 est placé au fond de la fosse. L' aspiration résulte de la dépression Ps1-Ps2>0 (la surface de la fosse étant à l'air libre et par conséquent à la pression Ps1=Patm).

Venturi et le profil d'une aile d'avion

  

 Le fluide sous l’aile (intrados) s’écoule à la vitesse v1, on s’arrange alors pour que le profil au dessus de l’aile (extrados) accélère l’écoulement du fluide jusqu’à la vitesse v2 > v1 tout en conservant un écoulement laminaire, il suffit pour cela que la corde allant du bord d'attaque au bord de fuite via l'extrados soit plus longue que la corde allant du bord d'attaque au bord de fuite via l'intrados. La conclusion est alors simple, grâce à l'effet Venturi, la pression sur l’extrados est inférieure à la pression sur l’intrados et l’avion est « aspiré » vers le haut (c’est beaucoup plus la dépression sur la partie supérieure de l’aile que la pression sur la partie inférieure qui permet à l’avion de voler).
  Pour diminuer la portance il faut diminuer la surface de dépression sur l'extrados. Il suffit d'incliner l'aile (on tire sur le manche), cela à pour effet de "casser" l'écoulement laminaire, on remarque alors des turbulences qui remontent le long de l'extrados en fonction de l'inclinaison de l'avion. On obtient le même effet en sortant les volets.
  Notons en passant que le principe de la voile est strictement identique. C'est bien l'effet Venturi qui permet de déplacer le bateau (le déplacement se fait globalement dans le sens de la dépression sur la voile).

Venturi et le carburateur

   La technique du Venturi s’applique aux carburateurs pour la préparation du mélange air-carburant. Le fluide qui circule dans le Venturi est le carburant, la pression Ps1 est la pression atmosphérique et l' orifice à la pression Ps2 permet d' aspirer de l' air qui est dont mélangé au carburant en sortie de Venturi.

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