文丘里管，因意大利物理学家文丘里（Giovanni Battista Venturi，1746 - 1822）创制而得名。它是用于测量管路中流体流量的仪表，由渐缩管、喉管和渐扩管组成。
文丘里管的发展有着悠久的历史。1738 年，瑞士人丹尼尔第一・伯努利以伯努利方程为基础，利用差压法测量水流量，为后来流量测量仪的发展奠定了基础。1791 年，意大利人文丘里研究用文丘里管测量流量，并发表了研究结果。1886 年，美国人赫谢尔用文丘里管制成测量水流量的实用装置，文丘里管流量计开始逐渐在工业生产上普及。
在 20 世纪初期到中期，原有的测量原理逐渐成熟，人们开始探索新的测量原理。1910 年，美国开始研制测量明沟中水流量的槽式流量计。1922 年，巴歇尔将原文丘里水槽改革为巴歇尔水槽。1911 - 1912 年，美籍匈牙利人卡门提出卡门涡街的新理论。二十世纪 30 年代，又出现了探讨用声波测量液体和气体流速的方法，但到第二次世界大战为止未获很大进展。直到二十世纪 50 年代，工业中使用的主要流量计也只有孔板、皮托管、浮子流量计三种。二十世纪 60 年代以后，测量仪表开始向精密化、小型化等方向发展。具有宽测量范围和无活动检测部件的实用卡门涡街流量计也在 70 年代问世。二十世纪 70、80 年代电磁流量计在技术上有重大突破。
文丘里管在不断的发展过程中，其在测量流体流量方面的准确性和可靠性不断提高，应用范围也越来越广泛。
二、文丘里管的结构组成
（一）各部分详解
文丘里管由入口段、收缩段、喉道和扩散段组成。
入口段是一个短的圆柱段，直径通常为 D。其作用是引导流体平稳地进入文丘里管，为后续的流量测量过程做好准备。
收缩段形状为一锥形管，锥角约为 21°±2°。流体在收缩段中逐渐加速，由于横截面积减小，流速增大，根据伯努利原理，流体的压强减小。
喉道是一个短的直管段，直径约为 1/3～1/4D，长度等于管径。这里是文丘里管截面最小处，流体通过时流速最大，压强最小。例如，在一些工业应用中，当管内为气体通过时，喉颈处装有若干通入液体的支管，高速气流可将液体吸入并冲散为细滴，造成气液两相密切接触，有利于传热、传质和气体除尘净化过程的进行。
扩散段为锥角为 8°～15° 的锥管。其作用是使流体逐渐减速，减小湍流度，从而降低压头损失。文丘里管的扩散段使流体平稳地流出，不超过入口和喉道间压差的 10～20%。
总之，文丘里管的各个部分相互配合，共同实现对流体流量的准确测量。
三、文丘里管的工作原理
（一）流体流动与压差产生
当流体流经文丘里管时，由于其特殊的结构设计，流体在入口段平稳进入后，在收缩段逐渐加速。在这个过程中，横截面积不断减小，根据连续性方程，在同一时间内流过每一断面积的流体体积相等，所以流速增大。依据伯努利方程，流体的动能增加，势能和压力能相应减小，从而在喉颈处流速达到最大，压强降至最低。这样就使得在文丘里管的入口和喉颈处产生了压差。
流体流量越大，在收缩段加速的程度就越高，喉颈处的流速也就越大，压强就越低，产生的压差也就越大。通过测量这个压差，就可以依据一定的公式计算出流体的流量。例如，在一些工业应用中，如石油、化工等行业，通过连接在文丘里管不同位置的压力计，可以精确测量出入口截面同最小截面（即喉道截面）处的压力差。知道流体密度、入口和喉道处的截面积，并测出压力差后，就可以根据特定公式求出流量。
（二）基于的科学原理
文丘里管的测量方法是以流动连续性方程和伯努利方程为基础。流动连续性方程即质量守恒定律在流体流动中的体现，它表明在同一时间内流过每一断面积的流体体积相等。当流体流经文丘里管时，由于各部分截面积的变化，流速也相应地发生变化，以保证流体体积的连续性。
伯努利方程是能量守恒定律在流体流动中的应用。它指出在理想流体在重力场中沿着一根流管作稳定流动时，流体的总能量（包括动能、势能和压力能）保持不变。在文丘里管中，流体从入口段到喉颈处，流速增大，动能增加，而势能（一般情况下，高度变化较小，可忽略重力势能的变化）不变，所以压力能减小，压强降低。从喉颈处到扩散段，流速减小，动能减小，压力能增大，压强逐渐恢复。通过这两个方程的综合应用，可以准确地分析文丘里管中流体的流动状态，从而实现对流体流量的精确测量。
四、文丘里管的特点与优势
（一）结构与性能优势
文丘里管结构简单，主要由入口段、收缩段、喉道和扩散段组成，各个部分配合紧密，使得其性能稳定。在实际应用中，文丘里管耐用性强，能够长期稳定地工作。例如，在石油、化工等领域，文丘里管可以长时间连续使用，不易出现故障。同时，文丘里管的压力损失小，这意味着在流体输送过程中能够节约能源。相比其他流量测量装置，文丘里管在流体通过时产生的阻力较小，约为 150Pa，能耗低。此外，文丘里管使用范围广，可用于测量各种流体，包括气体、液体等。无论是非腐蚀性、低粘度的液体，还是气体，文丘里管都能准确测量其流量。例如，在工业企业中，可以高效测量工厂中的煤气、天然气、冷风、热风、炉火风等流体的流量。
（二）精准度与适用范围
在通径 50～1200 范围内，文丘里管不需要实流标定。超出这个范围，可以参比设计制造。当需要较高精准度时，可进行实流标定。文丘里管的测量精度高，采用高精度差压变送器可实现流量的精确测量。例如，在一些精度要求较高的工业生产中，文丘里管的误差范围一般在 ±0.5% 至 ±1% 之间。文丘里管可用于复杂流量问题的测量，如通用文丘里系列流量传感器除了继承了标准文丘里管准确度高，重复性好，压损小，所需前直管道短等优点，还具备自身装置小，防堵的优点，可用于两向流、混相流、低流速、大管径，异形管道等复杂流量问题的测量。文丘里管的测量范围宽，不需要副表的软件校正即可达到 10:1 以上，能够适应流量变化范围大的场合，具有较高的测量范围和适应性。
五、文丘里管的应用领域
（一）工业企业中的应用
文丘里管在钢铁厂热风炉的助燃风、冷风、煤气计量（高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气）中发挥着重要作用。由于其独特的结构设计和性能特点，能够在大管径、低流速的管道中实现对各类气体流量的精确测量。例如，在钢铁厂的生产过程中，准确测量煤气流量对于控制生产工艺、提高能源利用效率至关重要。文丘里管对流体产生的阻力小，约为 150Pa，因此能耗低，能够为企业节省大量的能源成本。同时，其前后直管段比标准节流装置短，约前 1.5D 后 1D，这在空间有限的工业环境中具有很大的优势。
在热电厂的锅炉一次风、二次风大管径、低流速管道计测量中，文丘里管也收到了良好的效果。它能够实时监测风的流量，确保锅炉的正常运行和高效发电。其稳定性好，有平滑的压差特性，能够提供准确可靠的流量数据，为热电厂的生产运行提供有力保障。
（二）其他行业的拓展
文丘里管在石油、化工、冶金、电力等行业大管径流体控制与计量中广泛应用。在石油行业，可用于测量原油、天然气等流体的流量。数据显示，在一些大型石油企业中，文丘里管的测量精度可达 ±0.5% 至 ±1%，能够满足石油行业对流量测量高精度的要求。在化工行业，无论是腐蚀性气体还是其他介质，文丘里管都能稳定工作。例如，在一些化工生产过程中，需要精确控制各种化学原料的流量，文丘里管凭借其高精度和宽测量范围的特点，成为了理想的选择。
在冶金行业，文丘里管可用于测量高炉煤气、冷风、助燃风等流体的流量。它能够适应冶金行业复杂的生产环境，长期使用不发生堵塞现象。在电力行业，文丘里管被用于测量一次风、二次风、拨煤风等流体的流量，确保发电设备的正常运行和高效利用。同时，文丘里管具有在线温度、压力自修正一体化结构，能够在不同的工作条件下自动调整测量参数，提高测量的准确性和可靠性。
