דלג לתוכן
In English
In fluid flow, an increase in speed is accompanied by a decrease in static pressure.
הסבר
זה הבסיס למחולל ואקום (ונטורי), למדידת ספיקה בהפרש לחץ ולתפסנים ללא מגע (Bernoulli Gripper), שמרימים פרוסות סיליקון וחלקים עדינים.
מה זה אומר בפועל
במחולל ואקום, אוויר דחוס עובר דרך פיה צרה ומאיץ למהירות גבוהה מאוד; הלחץ באזור הצר יורד מתחת ללחץ האטמוספרי, ופתח צדדי שמחובר לכוסית יניקה שואב ממנה אוויר. בתפסן ברנולי, אוויר זורם במהירות בין הדיסקה לחלק, הלחץ ביניהם יורד, והחלק "מרחף" צמוד לתפסן בלי לגעת בו.
למה זה חשוב
- מאפשר לייצר ואקום מאוויר דחוס בלבד, בלי משאבה, במחולל קטן ופשוט ללא חלקים נעים.
- מסביר את הקשר בין מהירות זרימה ללחץ במדידות ספיקה (צינור ונטורי, פלטת מצר).
- חשוב להבנת אובדני לחץ ותופעות בצנרת, כמו ירידת לחץ בהיצרות.
- מאפשר לטפל ללא מגע בחלקים עדינים, כמו פרוסות סיליקון (Wafers), זכוכית ותאי סוללה.
בעיות נפוצות ופתרונות
- החלת העיקרון על זרימה עם חיכוך רב או צנרת ארוכה → טעויות; להוסיף אובדני לחץ לחישוב.
- לחץ אספקה נמוך למחולל ואקום → ואקום חלש; לעבוד בלחץ שהיצרן ממליץ ולוודא צינור אספקה בקוטר מספיק.
- צריכת אוויר גבוהה של מחוללי ואקום → להשתמש בשסתום חיסכון שמפסיק זרימה כשהוואקום הושג.
- הסבר שגוי של כוח העילוי בכנף רק לפי ברנולי → זו פשטנות; להשתמש בניתוח זרימה מלא בבעיות כאלה.
איפה משתמשים
- מחוללי ואקום (ונטורי)
- תפסני ברנולי ללא מגע
- מדי ספיקה בהפרש לחץ
- מרססים וקרבורטורים
- תכנון צנרת ותעלות אוויר
נוסחאות ונתונים הנדסיים
משוואת ברנולי (זרימה יציבה, ללא חיכוך, נוזל לא דחיס)
p1 + ρ · v1² / 2 + ρ · g · h1 = p2 + ρ · v2² / 2 + ρ · g · h2משוואת הרציפות
Q = A1 · v1 = A2 · v2ירידת לחץ בהיצרות (ונטורי, באותו גובה)
Δp = ρ · (v2² − v1²) / 2| p | לחץ סטטי | Pa |
| ρ | צפיפות | kg/m³ |
| v | מהירות הזרימה | m/s |
| g | תאוצת הכובד | m/s² |
| h | גובה | m |
| Q | ספיקה | m³/s |
| A | שטח החתך | m² |
דוגמה: מים בספיקה של 30 L/min בצינור Ø25: v1 ≈ 1.02 m/s. בהיצרות ל־Ø12.5: v2 ≈ 4.07 m/s, והלחץ יורד ב־Δp = 1000 · (4.07² − 1.02²) / 2 ≈ 7.8 kPa.
נוסחאות בסיסיות להערכה ראשונית. לתכנון סופי יש לבדוק מול התקן ונתוני היצרן.
