7 พ.ค. 2020 เวลา 02:20 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
Vena Contracta จุดสำคัญในการวัดอัตราการไหล
Cr. Steelguru
ด้วยคำที่แปลกไม่ค่อยคุ้นหู เพราะไม่ค่อยถูกพูดถึงสักเท่าไรนัก อีกอย่างหนึ่งก็คือไม่มีชื่อภาษาไทย คนส่วนใหญ่เลยไม่ค่อยรู้จัก
วันนี้เรามาทำความรู้จัก "Vena Contracta" จุดสำคัญในการวัดอัตราการไหล
ก่อนอื่นเรามารู้จักหน้าตาเจ้า Vana Contracta กันก่อนว่ามันมีหน้าตาอย่างไร และเกิดขึ้นที่ไหนได้บ้าง
Vena Contracta เป็นปรากฏการณ์ของของไหล (ของเหลวหรือแก๊ส) อย่างหนึ่ง ในท่อหรืออุปกรณ์ใดๆก็แล้วแต่ที่สามารถให้ของไหลสามารถเคลื่อนที่ได้ โดยจุดที่ Vena Contracta เกิด คือ จุดที่พื้นที่หน้าตัดของท่อเปลี่ยนแปลงกระทันหัน(จากขนาดใหญ่ไปขนาดเล็ก) ทำให้ของไหลมีความเร็วสูงและมีความดันต่ำลง (คล้าย หัวฉีด : Nozzle)
Cr. Instrumention tools
ในความเป็นจริงแล้วเราจะไม่รู้ความเร็วของของไหลในท่อโดยส่วนใหญ่ การวัดความดันเป็นอะไรที่ง่ายกว่า ด้วยเหตุนี้เอง จึงมีการออกแบบแผ่น orifice มากั้นไว้เพื่อให้เกิด Vena Contracta เพื่อที่จะสามารถวัดความดันที่แตกต่างกัน หลังจากนั้นนำค่าความดันที่แตกต่างกันมาคำนวณโดยใช้สมการแบร์นูลลี่ (Bernoulli’s Equation) ก็จะได้อัตราไหลที่ต้องการ
นอกจากนี้ ยังมีการออกแบบท่อที่มีพฤติกรรมเหมือน Vena Contracta นั้นคือ Venturi Meter ซึ่งท่อจะค่อย ๆ ลดขนาดลง แล้วกลับสู่ขนาดเดิม (เหมือนคอคอด) แล้วทำการวัดความดันที่แตกต่างกันเราก็จะได้อัตราการไหลที่ต้องการเช่นกัน
Venturi Meter : Cr. Wikipedia
ซึ่งแผ่น Orifice และ Venturi meter มีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป
- Orifice เหมาะกับท่อขนาดเล็ก แล้วในท่อไม่มีสิ่งอื่นเจือปนนอกจากของไหล และติดตั้งได้ง่าย
- Venturi meter เหมาะกับท่อขนาดใหญ่ มีสิ่งอื่นเจือปนในของไหลได้ แต่ติดตั้งยากและราคาแพง
ในศาสตร์ของของไหลไม่ได้มีแค่ในวิศวกรรม แต่ในเชิงการแพทย์ ก็ได้นำหลักการของ Vena Contracta เพื่ออธิบายว่าจุดไหนเป็นจุดที่เล็กที่สุดที่เลือดไหลออกมาจากลิ้นหัวใจสู่การออกแบบลิ้นหัวใจเทียมสำหรับผู้ป่วยที่มีอาการเกี่ยวกับลิ้นหัวใจรั่วอีกด้วยนะครับ
ติดตามความรู้ดี ๆ รู้ไว้ไม่เสียหายได้ที่
Reference

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา