Beta
187939

IMPACT OF VARYING THROAT DIAMETER IN THE VENTURI SYSTEM ON THE AERATION EFFICIENCY

Article

Last updated: 03 Jan 2025

Subjects

-

Tags

Civil engineering

Abstract

Venturi tube is an applicable and economic alternative device to transfer gas-liquid. It is simply designed easily manufactured and it does not need maintenance. The process of air vacuum through venturi tube has been used widely in many agricultural, industrial and the process of water purification (e.g. chlorine and ozone injecting for drinking water, injecting chemicals as liquid fertilizers in the system of sprinkler irrigation/ transferring dissolved oxygen in drinking water and waste water treatment). The main objective of this research is to evaluate effect of geometric characteristics on the aeration efficiency in the venturi system. To achieve this goal, the venturi is designed and carried out, from transparent polycarbonate. Experiments were conducted on clear-water conditions at different discharges (Qwater):  44.16, 58.88, 73.59 and 88.31 lit/min which correspond to four inlet velocities (v): 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0 m/s. The study involved selecting three different throat diameters (dt): 10, 12.50 and 15 mm, and three different air inlets orifices diameters (ds): 3, 5 and 8 mm. Five different outlets angles have been used (β): 7o, 10o, 15o, 21o, and 25o with inlet angle (α) stabilization at 7o. The inlet and the outlet diameter (D) and throat length (Lt) in all the experiments were constants and equals to 25 and 8 mm, respectively. The results of the study demonstrated that the throat diameter of the venturi tube affects the aeration efficiency.The best results were given for the relationship between (Qair / Qwater) = 92% with outlet angle of 25o in the case of (dt ̸ D = 0.4 and ds ̸ D = 0.32 and Lt ̸ D = 0.32). Additionally, empirical equations were gotten for venturi tubes linking air flow and water flow to throat lengths and diameters, venturi outlets angles. air inlets orifices diameters and Reynolds numbers.
 
الفينشوري هو جهاز بديل اقتصادي قابل للتطبيق لنقل الغاز السائل. إنه مصمم ببساطة وسهل التصنيع ولا يحتاج إلى صيانة. تم استخدام عملية تفريغ الهواء من خلال أنبوب الفينشوري على نطاق واسع في العديد من العمليات الزراعية والصناعية وتنقية المياه (مثل حقن الکلور والأوزون لمياه الشرب ، وحقن المواد الکيميائية السائلة في نظام الري بالرش / ذیاره الأکسجين المذاب في المیاه - معالجة المياه ومياه الصرف الصحي). الهدف الرئيسي من هذا البحث هو تقييم تأثير الخصائص الهندسية على کفاءة التهوية في نظام الفينشوري. لتحقيق هذا الهدف ، تم تصميم الفينشوري وتنفيذه ، من مادة البولي کربونات الشفافة. أجريت التجارب تحت ظروف مياه نقیه عند تصرفات مختلفة  (Qwater)  :- 44.16  و 58.88 و 73.59 و 88.31 لتر / دقيقة والتي تتوافق مع أربع سرعات مدخل (v) :- 1.5 و 2.0 و 2.5 و 3.0 م / ث علی التوالی. وقد اشتملت الدراسة على اختيار ثلاثة أقطار مختلفة للحلق  (dt) :-10  و 12.50 و 15 مم ، وثلاثة فتحات مداخل هواء مختلفة بأقطار (ds) :-  3 و 5 و 8 مم. تم استخدام خمس زوايا مختلفة للمخرج (β) :- 7o ، 10o ، 15o ، 21o ، و 25o مع استقرار زاوية المدخل (α) عند 7o وکان قطر المدخل والمخرج (D) وطول الحلق (Lt) في جميع التجارب ثابت ويساوي 8 و 25 مم على التوالي. وقد أظهرت نتائج الدراسة أن قطر الحلق لأنبوب الفينشوري يؤثر على کفاءة التهوية وقد ٲعطیت افضل النتائج للعلاقة بین Qair/Qwater)) = 92٪  مع زاویة خروج  o25 فی حالة dt ̸ D) = 0.4 و ds ̸ D = 0.32 و Lt ̸ D = .(0.32 بالإضافة إلى ذلک ، تم الحصول على معادلات تجريبية لأنابيب الفينشوري التي تربط تدفق الهواء وتدفق المياه بأطوال وأقطار الحلق وزوايا مخرج الفينشوري وأقطار فتحات الهواء وأرقام رينولدز.

DOI

10.21608/auej.2021.187939

Keywords

Geometric characteristics, throat dimeter, Air injection, venturi, water quality

Authors

First Name

Ahmed

Last Name

Mahmoud

MiddleName

Helmy

Affiliation

Al-Azhar University, Faculty of Engineering, Civil Engineering Department, Cairo, Egypt

Email

hmedbadr3000@hotmail.com

City

-

Orcid

-

First Name

Mamdouh

Last Name

Dardeer

MiddleName

Ahmed

Affiliation

Al-Azhar University, Faculty of Engineering, Civil Engineering Department, Cairo, Egypt

Email

-

City

-

Orcid

-

Volume

16

Article Issue

60

Related Issue

27053

Issue Date

2021-07-01

Receive Date

2021-03-31

Publish Date

2021-07-01

Page Start

579

Page End

594

Print ISSN

1687-8418

Link

https://jaes.journals.ekb.eg/article_187939.html

Detail API

https://jaes.journals.ekb.eg/service?article_code=187939

Order

8

Type

Original Article

Type Code

706

Publication Type

Journal

Publication Title

Journal of Al-Azhar University Engineering Sector

Publication Link

https://jaes.journals.ekb.eg/

MainTitle

IMPACT OF VARYING THROAT DIAMETER IN THE VENTURI SYSTEM ON THE AERATION EFFICIENCY

Details

Type

Article

Created At

22 Jan 2023