技術(shù)文章/ ARTICLE

我的位置:首頁(yè)  >  技術(shù)文章  >  如何了解渦街流量計(jì)工作原理

如何了解渦街流量計(jì)工作原理

更新時(shí)間:2014-05-22      瀏覽次數(shù):2437
  如何了解渦街流量計(jì)工作原理圖
  
  渦街流量計(jì)是工況行業(yè)中常用的流量計(jì)之一,主要用于測(cè)量管道氣體與蒸汽的新型的流量計(jì),已經(jīng)逐步有取代孔板流量計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。那么我們對(duì)于渦街流量計(jì)的工作原理你了解多少呢?今天捷特儀表就這個(gè)問(wèn)題我們進(jìn)行深入的探討與研究。
  
  在特定的流動(dòng)條件下,一部分流體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為流體振動(dòng),其振動(dòng)頻率與流速(流量)有確定的比例關(guān)系,依據(jù)這種原理工作的流量計(jì)稱(chēng)為流體振動(dòng)流量計(jì)。目前流體振動(dòng)流量計(jì)有三類(lèi):渦街流量計(jì)、旋進(jìn)(旋渦進(jìn)動(dòng))流量計(jì)和射流流量計(jì)。渦街流量汁(以下簡(jiǎn)稱(chēng)VSF)
  
  在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體(阻流體),從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱(chēng)為卡曼渦街,如圖1所示。旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱(chēng)地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測(cè)介質(zhì)來(lái)流的平均速度為U,旋渦發(fā)生體迎面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關(guān)系式
  
  f=SrU1/d=SrU/md(1)
  
  式中U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,m/s;
  
  Sr--斯特勞哈爾數(shù);
  
  m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
  
  圖1卡曼渦街
  
                                                   渦街流量計(jì)工作原理圖
 
  
  管道內(nèi)體積流量qv為
  
  qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr(2)
  
  K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1(3)
  
  式中K--流量計(jì)的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3(P/m3)。
  
  K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無(wú)量綱參數(shù),它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān),圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見(jiàn),在ReD=2×104~7×106范圍內(nèi),Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測(cè)量氣體流量時(shí),VSF的流量計(jì)算式為
  
  (4)
  
  圖2斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線(xiàn)
  
  式中qVn,qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;
  
  Pn,P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力,Pa;
  
  Tn,T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度,K;
  
  Zn,Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
  
  由上式可見(jiàn),VSF輸出的脈沖頻率信號(hào)不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計(jì)在物料平衡及能源計(jì)量中需檢測(cè)質(zhì)量流量,這時(shí)流量計(jì)的輸出信號(hào)應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)體積流量和流體密度,流體物性和組分對(duì)流量計(jì)量還是有直接影響的。
江蘇金諾儀表有限公司
地址:江蘇省金湖縣經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)神華大道359號(hào)
郵箱:zgybzj@163.com
傳真:86-0517-86896826
掃一掃關(guān)注我們
SCAN