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        渦街流量計工作原理-旋渦式
        已閱:2054  2018-08-03
         

        渦街流量計工作原理-旋渦式
         
            渦街流量計的測量方法基于流體力學中的卡門渦街原理。把一個旋渦發生體 ( 如圓柱體,三角柱體等非流線型對稱物體 ) 垂直插在管道中,當流體繞過旋渦發生體是會在其左右兩側后方交替產生旋渦,形成渦列,且左右兩側旋渦的旋轉方向相反,這種旋渦列就稱為卡

            渦街流量計的測量方法基于流體力學中的卡門渦街原理。把一個旋渦發生體(如圓柱體,三角柱體等非流線型對稱物體)垂直插在管道中,當流體繞過旋渦發生體是會在其左右兩側后方交替產生旋渦,形成渦列,且左右兩側旋渦的旋轉方向相反,這種旋渦列就稱為卡門渦街,如圖

         由于旋渦之間相互影響,旋渦列一般是不穩定的,而當兩旋渦列之間的距離h和同列的兩個旋渦之間的距離L滿足公式h/L=0.281時,非對稱的旋渦列就能保持穩定,此時旋渦的頻率f與流體的平均流速V及旋渦發生體的寬度d有如下關系
        F=Stv/d
            式中,St為斯特勞哈爾系數,與旋渦發生體寬度d和流體雷諾數Re有關,在雷諾數Re為2×104~7×106的范圍內St為一常數,而旋渦發生體寬度d也是定值,因此旋渦產生的頻率f與流體的平均流速v成正比,在根據體積流量與流速的關系,可推導出體積流量Qv與旋渦頻率f的關系式qv=f/K
            式中,K為流量計流量系數,其物理意義是每升流體的脈沖數,
            當流量計管道內徑D和旋渦發生體寬度為確定值時,K值也隨之確定。
        當測量氣體流量是,渦街流量計的流量計算公式為

            式中,Pn,Tn分別為標準狀態下壓力和溫度,Z,Zn分別為工作狀態下和標準狀態下的氣體壓縮系數;qvn為標準狀態下(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Re范圍內,體積流量qv與旋渦的頻率f呈線性關系,只要測出旋渦的頻率f就能求得流過流量計管道流體的體積流量qv

         
         

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