信息摘要:
渦街流量計的工(gōng)作原理主要(yào)基於卡門渦街原理,這是一種利(lì)用流體自然振蕩現象來測量流體流量的方法(fǎ)。以下是渦街(jiē)流(liú)量計工作原理的詳細解(jiě)釋:
渦街流量計
的工作原(yuán)理主要(yào)基於卡門渦街原理,這是一種利用流體自然振蕩(dàng)現象(xiàng)來(lái)測量流體流量的方法。以下是渦街流(liú)量計工作原理的詳細解釋(shì):
工作原理概述
渦街流量計在流體管道(dào)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(zhì)流件)。當流體以足夠大(dà)的流(liú)速流經這個物體時,會在其下遊產生兩列不對稱且有規律的漩渦,這些漩渦在物體的側後(hòu)方形成(chéng)、分開並排列成行,形成所謂的卡門(mén)渦街。渦街的頻(pín)率與流體(tǐ)的流速成正比,因此通過測(cè)量渦街的頻率,就(jiù)可以推(tuī)算出流體的流速,進而得(dé)到流體的流量。
渦街的產生:
當流體以一定速度流經漩渦發生體時,由於流體的(de)黏性和慣性作用,在(zài)漩(xuán)渦發(fā)生體的下(xià)遊兩側會形成兩列交(jiāo)替變化的漩渦。
這些漩渦的旋轉方向相反,且排列整齊(qí),形成(chéng)卡門渦街。
渦街頻率與流速的關係:
渦街的頻率(F)與(yǔ)流體的平均流(liú)速(V)成正比,這一關係可以(yǐ)用斯特羅哈爾數(St)來表示,即F = St × V/d。
其中,St是斯特羅(luó)哈爾係數,它是一(yī)個無量綱數,與(yǔ)漩渦(wō)發(fā)生體的形狀、尺寸以及流體(tǐ)的物理性質(如密度、黏(nián)度(dù))有關(guān);d是漩渦發生體迎流麵的寬度。
在一定的雷諾數範圍內(通常是2×104到7×106),St值基本保持不變,這(zhè)使得渦街流量(liàng)計能夠在較寬(kuān)的流量範圍內保持較(jiào)高的測量精度。
流量(liàng)計算(suàn):
通過測量渦街的頻率F,結合已知的St值和d值,可以計算出流體的平均流速V。
然後,利用流量公(gōng)式(如Q = 3600F/K,其中Q是體(tǐ)積流量,K是(shì)渦街(jiē)流量傳感器的儀表係數(shù))將流速(sù)轉換為(wéi)流量。
應用與注意事項(xiàng)
渦街(jiē)流量計廣泛應用於石油、化工、冶金、電力(lì)、環保等行業的流體流量測量中。然而,在使用過程中需要注意以下幾點:
確保流(liú)體(tǐ)流速在渦街流量計的可測範圍內,以避免測(cè)量(liàng)誤差。
定期檢查和維護渦街流量計,確保其正常工作。
注意安裝位置和管(guǎn)道條(tiáo)件對測量精度的影響,如直管段(duàn)長度、管道振動等。
綜(zōng)上所述,渦(wō)街流量計通過測量流體流經漩(xuán)渦發生體時產生的卡門渦(wō)街的頻率來推算流體的流速和流量(liàng),具(jù)有結構簡(jiǎn)單、測量範圍廣(guǎng)、精度高等優點。