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渦街流量計是生產中測量流量的重要工具之一
發布者:進源儀表 發布時間:2018/12/23 閱讀:602
渦街流量計是生產中測量流量的重要工具之一。文章簡述了渦街流量計的測量原理、基本結構,
詳細分析了影響渦街流量計測量準確度的選型、安裝、溫度壓力補償、旋渦發生體迎流面堆積、配管內徑
與流量計內徑不一致等因素,并提出了解決影響測量精度的具體方案。
渦街流量計是二十世紀70年代發展起來的一種新型流量儀表,由于頻率信號不受流體組分、密度、壓力、
溫度的影響,量程寬,精度較高,結構簡單,安裝維護方便,應用范圍廣等優點,受到國內外廣大用戶歡迎,
發展較快,應用不斷擴大,在許多領域已替代了差壓式流量計和其它流量儀表[1]。
  1 渦街流量計測量計原理
把一個非
流線型阻流體(BluffBody)垂直插入管道中,隨著流體繞過阻流體流動,產生附面層分離現象,形成有規則的旋渦列,
左右兩側旋渦的旋轉方向相反,這種旋渦稱為卡門渦街,如圖1所示。
圖1 渦街形成的原理圖
    根據卡門的研究,這些旋列多數是不穩定的,只有形成相互交替的內旋的兩排旋渦,
且渦列寬度d和同列相鄰的兩旋渦的間距l之比滿足一
個常數時,這樣的渦列才是穩定的。(對于圓柱形旋渦發生體這個比例為0.281)[2]。
    根據卡門渦街原理,旋渦頻率f與管內平均流速u有如下關系:
 (1)式中:u1-旋渦發生體兩側平均流速(m/s);d-旋渦發生體特征度;St-斯特勞哈爾數;
m-旋渦發生體兩側弓形面積和管道內橫截面積之比。
    由此可得瞬時體積流量與渦街頻率的關系為:
(2)從上式可以得到儀表系數K為:
(3)式中:qv-通過流量計的體積流量(L/s);f-流量計輸出的信號頻率;k-渦街流量計 的儀表系數(1/L)。
    由上式可以看出,在St為常數時,儀表系數k僅與旋渦發生體的幾何參數有關,而與流體物性和組分無關。
因此,渦街流量計 既可以測量液體,也可以測量氣體[3]。用水標定的渦街流量計 可以用來測氣體。
圖2 St數與雷諾數的關系
    圖2為斯特勞哈爾數與雷諾數的關系。從上圖可以看出管道內流體的雷諾數若小于5×103時,測量將無法進行,
因此選型時要注意渦街流量計 的最小流量的限制[4-5]。隨著科學技術的發展,目前也有一些廠家的
渦街流量計 可對不同雷諾數段的St值進行分段補償 。
 
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