信息摘要:
渦街流量計的工作原理主要基於(yú)卡門渦街原理,這(zhè)是一(yī)種利用流(liú)體自(zì)然振蕩現象來測量(liàng)流體流量的方法。以下是渦街流量計工作原理的詳細(xì)解釋:
渦街流量計
的工作原理(lǐ)主要基於(yú)卡門渦街(jiē)原理,這(zhè)是一種利用流體自然振蕩現象(xiàng)來測量流體流量的方法。以下是渦街流量計工作原理的詳細解釋:
工作原理概述
渦街流量計在(zài)流(liú)體管道中設置一個非流線型的對稱形狀物體(通常稱為漩渦發生體或滯流件)。當流體以足夠大的流速流經這個物體時(shí),會在其下遊產生兩列不對稱且有規律的漩渦,這些(xiē)漩渦在物體的側後(hòu)方(fāng)形成、分開並排列成行,形成所謂的卡門渦街。渦街(jiē)的頻率與流(liú)體的(de)流速成(chéng)正比,因此通過測量渦街的頻率,就可以推算出流體(tǐ)的流速,進而得到流體的流(liú)量。
渦街的產生:
當(dāng)流體(tǐ)以一定速度流經漩渦發生體時,由於流體的(de)黏性和慣(guàn)性作用,在(zài)漩渦發生體的下遊兩側會形成兩列交(jiāo)替變化(huà)的漩渦。
這些漩渦(wō)的旋轉方向相反,且排列整齊,形成卡門渦街。
渦(wō)街頻率與(yǔ)流速的關係:
渦街(jiē)的頻率(F)與流(liú)體的平均流速(V)成正比,這一關係可以用斯特羅哈爾數(St)來表示,即F = St × V/d。
其(qí)中(zhōng),St是斯特羅哈爾係數,它是(shì)一個(gè)無量綱(gāng)數,與漩渦發生體的形狀、尺寸以及流體的物理性質(如密度、黏度)有關;d是(shì)漩渦發生體迎流麵的寬(kuān)度。
在一定的雷諾數範圍內(通常是(shì)2×104到7×106),St值(zhí)基本保持不變,這使得渦(wō)街流量計能夠(gòu)在較寬的流量範圍內保持較高的測量精度。
流量計算:
通過測量渦街的頻率F,結合已(yǐ)知的St值和d值(zhí),可(kě)以計算出流體(tǐ)的平均流速V。
然後,利用流量公式(如Q = 3600F/K,其中Q是體積(jī)流量,K是渦街流量傳感器的儀表係數)將流速轉換為流量(liàng)。
應用與注意事項
渦街流(liú)量(liàng)計廣泛應用於石油、化工、冶金、電力、環保等行業的流體(tǐ)流量測量中。然而,在使用過程中(zhōng)需要注意以下幾點:
確保流(liú)體流速在渦街流量計的可測範圍內,以(yǐ)避免測量誤差。
定(dìng)期檢查和維護渦街(jiē)流量計,確保其正常(cháng)工作。
注意安裝(zhuāng)位置和管道條(tiáo)件對測量精度的影響,如直(zhí)管段長(zhǎng)度、管道振動等。
綜上所述,渦街流量計通過測量流體流經(jīng)漩渦發生體時產生的(de)卡門渦街的(de)頻率來推算(suàn)流體的流速和流量(liàng),具有結構簡單、測(cè)量範圍廣、精度高等優點。