L'effet Venturi, du nom du physicien italien Giovanni Battista Venturi, est le nom donné à un phénomène de la dynamique des fluides où il y a formation d'une dépression dans une zone où les particules de fluides sont accélérées.
L'effet est une manifestation du principe de conservation de la masse. Une certaine quantité de matière passe par un orifice en une unité de temps (par exemple en 1 s). Si l'orifice voit sa taille réduite et que la quantité de matière en circulation est à la fois constante dans le temps et dans l'espace (débit), alors la vitesse de passage dans l'orifice augmente pour permettre à ladite quantité de matière de circuler en totalité pendant la même unité de temps.
Cet effet se rencontre dans de nombreuses situations de la vie courante : accélération du vent au passage d'un col de montagne, dans une ruelle ; circulation d'eau dans des canalisations ou rapides d'une rivière ; turbine d'avion, etc. Dans toutes ces situations, le fluide (air, eau…) est peu ou pas compressible, et évolue en circulation forcée dans une conduite inextensible (flanc de montagne, murs, tuyau ou tubulure rigide, lit de rivière + gravité…). Ils subissent donc l'effet Venturi.
Le théorème de Bernoulli permet de comprendre ce phénomène : 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.
Venturi a donc prolongé le travail de Bernoulli en transformant le modèle vertical de Bernoulli (faisant intervenir une variation de l'énergie potentielle due à la hauteur) en un système linéaire. Il reprend l'équation de Bernoulli en annulant le terme d'énergie potentielle (puisqu'il n'y a plus de variation de hauteur).
L'effet Venturi ne concerne que les vitesses d'écoulement subsoniques (< Mach 1).
D'après la conservation du débit, (où représente la section et la vitesse) ou encore
D'après le théorème de Bernoulli :
où .
D'après (1) :
sera donc positive ce qui correspond à une dépression. Cette dépression peut créer un effet de cavitation qui peut être dangereux pour la canalisation.
Dans les zones montagneuses, l'effet Venturi est fréquemment présent. Quand l'air à proximité de la surface du terrain, en circulation globalement horizontale, rencontre une montagne (ou tout terrain surélevé), il est obligé, pour franchir cet obstacle, de passer par-dessus s'il ne peut pas passer sur les côtés. Le poids des couches d'air supérieures, non perturbées dans leur déplacement par l'obstacle, et le caractère local de cet obstacle, impliquent que l'air concerné ne possède d'autres degrés de liberté que sa vitesse horizontale et sa propre compressibilité. Cette seconde est en général faible. La zone de circulation étant moindre, l'air se retrouve dès lors accéléré de manière à conserver le même débit qu'avant (quantité d'air passant par un point par unité de temps).
C'est pour cette raison que le vent au sommet des montagnes est toujours plus important que celui à leur base. De façon similaire, une constriction horizontale du relief, comme un col de montagne, va créer une accélération des vents en aval de cette ouverture dans les montagnes.
Un détroit maritime entre deux côtes montagneuses crée aussi un puissant effet venturi. Ainsi des sites comme Tarifa (point le plus resserré du détroit de Gibraltar) ou les Bouches de Bonifacio sont des lieux très ventés (et très fréquentés par les amateurs de planche à voile ou de Kitesurf).
En aéronautique, il est donc très important pour les pilotes d'analyser le terrain les entourant pour pouvoir atterrir en zone montagneuse en toute sécurité ou même simplement franchir une zone surélevée.
L'effet Venturi peut être utilisé pour créer une dépression et ainsi réaliser une aspiration. Ceci est utilisé par exemple :