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浅谈涡街流量计在生产中测量原理

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2020-07-16 11:13     浏览次数:    

涡街流量计是二十世纪70年代发展起来的一种新型流量仪表,由于频率信号不受流体组分、密度、压力、温度的影响,量程宽,精度较高,结构简单,安装维护方便,应用范围广等优点,受到国内外广大用户欢迎。随着各行各业发展,应用不断扩大,在许多领域已替代了差压式流量计和其它流量仪表。
      
涡街流量计测量原理
      把一个非流线型阻流体(BluffBody)垂直插入管道中,随着流体绕过阻流体流动,产生附面层分离现象,形成有规则的旋涡列,左右两侧旋涡的旋转方向相反,这种旋涡称为卡门涡街。
      涡街形成的原理
     
根据卡门的研究,这些旋列多数是不稳定的,只有形成相互交替的内旋的两排旋涡,且涡列宽度d和同列相邻的两旋涡的间距l之比满足一个常数时,这样的涡列才是稳定的(对于圆柱形旋涡发生体这个比例为0.281)。
     
根据卡门涡街原理,旋涡频率f与管内平均流速u有如下关系:
    
1)式中:u1-旋涡发生体两侧平均流速(m/s);d-旋涡发生体特征度;St-斯特劳哈尔数;m-旋涡发生体两侧弓形面积和管道内横截面积之比。
      
由此可得瞬时体积流量与涡街频率的关系为:
   (2)从上式可以得到仪表系数K为:
   (3)式中:qv-通过流量计的体积流量(L/s);f-流量计输出的信号频率;k-涡街流量计的仪表系数(1/L)。
     
由上式可以看出,在St为常数时,仪表系数k仅与旋涡发生体的几何参数有关,而与流体物性和组分无关。
     因此,涡街流量计既可以测量液体,也可以测量气体。用水标定的涡街流量计可以用来测气体,选型时要注意涡街流量计的最小流量的限制。

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