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涡街流量计的工作原理

浏览次数:88发布日期:2021-01-07

     原理

      在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。

       涡街流量计是根据卡门涡街原理(Kármán Vortex Street)测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计。并可作为流量变送器应用于自动化控制系统中。

       涡街流量计是应用流体振荡原理来测量流量的,流体在管道中经过涡街流量变送器时,在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡,旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关,可用下式表示:

式中:f=Stv/d

 f 为旋涡的释放频率,单位为Hz;v为流过旋涡发生体的流体平均速度,单位为m/s;d为旋涡发生体特征宽度,单位为m;St为斯特劳哈尔数(Strouhal number),无量纲,它的数值范围为0.14-0.27。

St是雷诺数的函数,St=f(l/Re)  

当雷诺数Re在102~105  

范围内,St值约为0.2。在测量中,要尽量满足流体的雷诺数在102~105 ,此时旋涡频率f=0.2v/d由此,通过测量旋涡频率就可以计算出流过旋涡发生体的流体平均速度v,再由式q=vA

  可以求出流量q,其中A为流体流过旋涡发生体的截面积。

 

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