Warum wir den Coanda- und Venturi-Effekt nutzen – und wie unsere Druckluftprodukte durch Luftmitführung besonders effektiv und effizient arbeiten, erklären wir in diesem Blogbeitrag.
Um einen Druckluftkompressor zu betreiben ist eine große Energiemenge erforderlich. Daher wird das pneumatische System oft als vierte Energiequelle in einer Produktionsanlage bezeichnet. Ziel ist es stets, Druckluft zu sparen und möglichst effizient zu nutzen. Wir bei EPUTEC Drucklufttechnik haben eine Vielzahl an Produkten in unserem Portfolio, die äußerst effektiv arbeiten und dennoch nur wenig Druckluft verbrauchen. Das dahinterstehende Prinzip ist das Entrainment, das man im Zusammenhang mit Druckluft auch als Luftmitführung bezeichnen kann. Es beruht auf der Bernoulli-Gleichung.
Bernoulli-Gleichung hilft bei der Entwicklung von effizienten Druckluftprodukten
Das Bernoulli-Prinzip erklärt, wie eine Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit einen niedrigen Druck erzeugen kann. Betrachten wir hierzu die vereinfachte Gleichung:
p +ρv2 = konstant
p – Druck
ρ – Dichte der Flüssigkeit
v – Geschwindigkeit
Hohe Geschwindigkeit sorgt für Luftmitführung beim Coanda- und Venturi-Effekt
Die Gleichung zeigt, dass der Druck sinken muss, wenn die Geschwindigkeit zunimmt. Wird der Druck niedriger, füllt die umgebende Flüssigkeit die Lücke aus. Da Luft ein Fluid ist, kann eine hohe Geschwindigkeit genutzt werden, um die Umgebungsluft mitzureißen. Die freie Luft addiert sich zur komprimierten Luft, um dem Luftstrom eine Masse zu verleihen, die für eine starke Schlagkraft sorgt. Dieses Verhältnis von Umgebungsluft zu komprimierter Luft wird als Mitnahmeeffekt (Entrainment) bezeichnet.
Je höher der Mitnahmeeffekt ist, desto effizienter ist das Produkt.
Das Bernoulli-Prinzip kann auf zwei Arten angewendet werden: als Coanda und als Venturi und unser Lieferant EXAIR wendet bei seinen effizienten Druckluftprodukten beide Methoden an, um Druckluft zu sparen.
So machen Coanda- und Venturi-Effekt unsere Druckluftprodukte effizienter
Effiziente Abblasvorrichtung dank Coanda-Effekt
Henri Coanda stellte fest, dass eine Strömung oder Flüssigkeit an einer gekrümmten Oberfläche haften bleibt und diese sozusagen „umarmt“. Die Luft, die mit hoher Geschwindigkeit um die gekrümmte Oberfläche strömt, erzeugt darüber einen Unterdruck. Der Effekt wird beispielsweise auch in der Aerodynamik genutzt. So erzeugt bei einem Flugzeug der Flügel den Unterdruck, um fliegen zu können.
Auch Produkte aus unserem Portfolio nutzen den Coanda-Effekt: So dienen unter anderem die Full-Flow Air Knives und Standard Air Knives sowie die Ringdüsen Air Wipes dank Coanda-Eeffekt als effiziente Abblasvorrichtungen. Denn der Effekt erreicht ein Verstärkungsverhältnis von bis zu 30:1. Das bedeutet, dass für einen Teil Druckluft 30 Teile Umgebungsluft mitgerissen werden.
(1) Drucklufteinlass
(2) Luftaustritt
(3) Coanda-Profil
(4) Luftmitführung
Venturi-Effekt macht Druckluftprodukte noch effizienter
Beim Venturi-Effekt wird die Luftmitführung noch stärker genutzt. Das Phänomen wurde nach Giovanni Venturi benannt, der entdeckte, dass sich die umgebende Flüssigkeit mitbewegt, wenn man die Geschwindigkeit durch eine Öffnung erhöht. Dabei wird der Luftdruck noch niedriger – es wird ein Verstärkungsverhältnis von bis zu 40:1 erzeugt. Den Venturi-Effekt nutzen wir beispielsweise bei unseren Super Air Knives, Vakuumförderern (Line Vacs) und Vakuumerzeugern (E-Vacs) sowie bei unseren Blasdüsen.
Eine Vielzahl unserer Druckluftprodukte sind besonders effizient, da sie sowohl den Coanda- als auch den Venturi-Effekt nutzen, zum Beispiel die Luftstromverstärker (Air Amplifier).
(1) Drucklufteinlass
(2) Luftaustritt
(3) Luftmitführung
Durch die Ansaugung und Mitnahme von freier Umgebungsluft können auch Sie bei der Nutzung Ihres Druckluftsystems viel Geld sparen. Wir beraten Sie gerne.