Effet Venturi - Définition
L'effet Venturi (du nom du physicien italien Giovanni Battista Venturi) est le nom donné à un phénomène de la dynamique des fluides où les particules gazeuses ou liquides se retrouvent accélérées à cause d'un rétrécissement de leur zone de circulation.
Il est également à noter que l'accélération du vent occasionne une chute de la température (décompression adiabatique) et favorise la condensation dans un milieu gazeux.
On peut comprendre cet effet avec le théorème de Bernoulli : si le débit de fluide est constant et que le diamètre diminue, la vitesse augmente nécessairement ; du fait de la conservation de l'énergie, l'augmentation d'énergie cinétique se traduit par une diminution d'énergie élastique, c'est-à-dire une dépression.
Notons que l'effet Venturi ne concerne que les vitesses d'écoulement subsoniques (< Mach 0.4),
En zone montagneuse
Dans les zones montagneuses, l'effet Venturi est tout le temps présent. Si les particules d'air rencontrent une montagne (ou tout terrain surélevé), elles se retrouvent obligées pour la franchir de passer par-dessus (si elles ne peuvent passer sur les côtés). La zone de circulation étant moindre, les particules se retrouvent accélérées, de manière à conserver le même débit qu'avant. C'est pour cette raison que le vent au sommet des montagnes est toujours plus rapide que celui à sa base.
En aéronautique, il est donc très important pour les pilotes d'analyser le terrain les entourant s'ils veulent atterrir en zone montagneuse en sécurité ou même simplement franchir une zone surélevée.
Applications
Dans les tuyères des moteurs à réaction, juste avant la sortie des gaz d'échappement, un goulot d'étranglement est présent et permet, en utilisant l'effet Venturi, d'accélérer les gaz et ainsi d'augmenter la poussée.
L'effet Venturi peut être utilisé pour créer une dépression et ainsi réaliser une aspiration. Ceci est utilisé par exemple :
- dans les carburateurs des moteurs à combustion interne,
- sur certaines cheminées, pour améliorer le tirage,
- pour mélanger des liquides (un liquide mis en dépression aspire l'autre liquide et permet le mélange), par exemple le mélangeur d'émulseur et d'eau des lances à mousse des sapeurs-pompiers,
- un venturi (convergent + divergent) permet de limiter le débit à un seuil déterminé et ce quelle que soit la pression amont sur une canalisation,
- pour réaliser des pompes à vide de faible puissance, comme par exemple les dispositifs montés sur les robinet des paillasses de chimie, ou bien les aspirateurs de mucosité branchés sur les détendeurs des bouteilles de dioxygène médical.
- pour améliorer la portance d'une aile d'avion...
- comme appareil de mesure de débit, basé sur la chute de pression au niveau du venturi.
- Dans les pistolets à peintures, qui fonctionnent avec une turbine basse pression ou un compresseur.