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渦街流量計(jì)工作原理-旋渦式
已閱:2623  2018-08-03
 

渦街流量計(jì)工作原理-旋渦式
 
    渦街流量計(jì)的測(cè)量方法基于流體力學(xué)中的卡門渦街原理。把一個(gè)旋渦發(fā)生體 ( 如圓柱體,三角柱體等非流線型對(duì)稱物體 ) 垂直插在管道中,當(dāng)流體繞過旋渦發(fā)生體是會(huì)在其左右兩側(cè)后方交替產(chǎn)生旋渦,形成渦列,且左右兩側(cè)旋渦的旋轉(zhuǎn)方向相反,這種旋渦列就稱為卡

    渦街流量計(jì)的測(cè)量方法基于流體力學(xué)中的卡門渦街原理。把一個(gè)旋渦發(fā)生體(如圓柱體,三角柱體等非流線型對(duì)稱物體)垂直插在管道中,當(dāng)流體繞過旋渦發(fā)生體是會(huì)在其左右兩側(cè)后方交替產(chǎn)生旋渦,形成渦列,且左右兩側(cè)旋渦的旋轉(zhuǎn)方向相反,這種旋渦列就稱為卡門渦街,如圖

 由于旋渦之間相互影響,旋渦列一般是不穩(wěn)定的,而當(dāng)兩旋渦列之間的距離h和同列的兩個(gè)旋渦之間的距離L滿足公式h/L=0.281時(shí),非對(duì)稱的旋渦列就能保持穩(wěn)定,此時(shí)旋渦的頻率f與流體的平均流速V及旋渦發(fā)生體的寬度d有如下關(guān)系
F=Stv/d
    式中,St為斯特勞哈爾系數(shù),與旋渦發(fā)生體寬度d和流體雷諾數(shù)Re有關(guān),在雷諾數(shù)Re為2×104~7×106的范圍內(nèi)St為一常數(shù),而旋渦發(fā)生體寬度d也是定值,因此旋渦產(chǎn)生的頻率f與流體的平均流速v成正比,在根據(jù)體積流量與流速的關(guān)系,可推導(dǎo)出體積流量Qv與旋渦頻率f的關(guān)系式qv=f/K
    式中,K為流量計(jì)流量系數(shù),其物理意義是每升流體的脈沖數(shù),
    當(dāng)流量計(jì)管道內(nèi)徑D和旋渦發(fā)生體寬度為確定值時(shí),K值也隨之確定。
當(dāng)測(cè)量氣體流量是,渦街流量計(jì)的流量計(jì)算公式為

    式中,Pn,Tn分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下壓力和溫度,Z,Zn分別為工作狀態(tài)下和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù);qvn為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(20℃,101.325KPa)體積流量;p,T分別為工作壓力和溫度。

    從式qv=f/K可知,在一定的雷諾數(shù)Re范圍內(nèi),體積流量qv與旋渦的頻率f呈線性關(guān)系,只要測(cè)出旋渦的頻率f就能求得流過流量計(jì)管道流體的體積流量qv

 
 

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