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涡街流量计是生产中测量流量的重要工具之一
发布者:进源仪表 发布时间:2018/12/23 阅读:636
涡街流量计是生产中测量流量的重要工具之一。文章简述了涡街流量计的测量原理、基本结构,
详细分析了影响涡街流量计测量准确度的选型、安装、温度压力补偿、旋涡发生体迎流面堆积、配管内径
与流量计内径不一致等因素,并提出了解决影响测量精度的具体方案。
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,
发展较快,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[1]。
  1 涡街流量计测量计原理
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,如图1所示。
图1 涡街形成的原理图
    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)[2]。
    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[3]。用水标定的涡街流量计 可以用来测气体。
图2 St数与雷诺数的关系
    图2为斯特劳哈尔数与雷诺数的关系。从上图可以看出管道内流体的雷诺数若小于5×103时,测量将无法进行,
因此选型时要注意涡街流量计 的最小流量的限制[4-5]。随着科学技术的发展,目前也有一些厂家的
涡街流量计 可对不同雷诺数段的St值进行分段补偿 。
 
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