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渦街流量計的原理?

來源:河北宏業(yè)永泰流體機械股份有限公司   2021年01月13日 16:29  

渦街流量計是根據卡門(Karman)渦街原理研究生產的測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量或質量流量的體積流量計。主要用于工業(yè)管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸汽等多種介質。
其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩(wěn)定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統(tǒng)配套使用,是一種比較*、理想的測量儀器。
原理
在流體中設置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。
渦街流量計是根據卡門渦街原理(Kármán Vortex Street)測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量或質量流量的體積流量計。并可作為流量變送器應用于自動化控制系統(tǒng)中。
渦街流量計是應用流體振蕩原理來測量流量的,流體在管道中經過渦街流量變送器時,在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產生正比于流速的兩列旋渦,旋渦的釋放頻率與流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關,可用下式表示:
式中: 為旋渦的釋放頻率,單位為Hz;v為流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度,單位為m/s;d為旋渦發(fā)生體特征寬度,單位為m;St為斯特勞哈爾數(Strouhal number),無量綱,它的數值范圍為0.14-0.27。
St是雷諾數的函數, 。
當雷諾數Re在 范圍內,St值約為0.2。在測量中,要盡量滿足流體的雷諾數在 ,此時旋渦頻率 。
由此,通過測量旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發(fā)生體的流體平均速度v,再由式可以求出流量q,其中A為流體流過旋渦發(fā)生體的截面積。

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