漩渦式氣體質量（liàng）流量（liàng）計測量原理

隨著（zhe）科學（xué）技術的發展,工業生產對流量測量的準確性要求越來（lái）越高,尤其是氣體和氣（qì）液兩相流的質量流量測量,已經成為一項前沿性難題。單組分的氣體流（liú）量還有熱式質量流（liú）量計可以應用,而對於變（biàn）組分的氣體質量測量目前尚（shàng）無成熟的流量計可以應（yīng）用。漩渦式氣體質量流量計是在深入研究卡曼渦街原理基礎上（shàng）而開發（fā）的（de）。流量計的核心（xīn）是傳感（gǎn）器和雙通道信號檢測電路。

漩渦是一（yī）種（zhǒng）流動現象,在充滿流體的管道中垂直於流體流向插入一個漩（xuán）渴發生體,當流體的流量增（zēng）大到一定程度時,會在（zài）漩渦發生體的下遊側（cè）形成一係列的漩渦,並且漩渦（wō）發生體兩側產生的漩渦是（shì）周（zhōu）期交替出現的,如圖1所示。

當產生的穩定漩渦列（liè）滿足公式h=1.3b((h是兩渦列之間的距離)時,漩渦發生的頻率f與被測流體的流（liú）速之間有以下關係:f=St*v1/b (1)式中:v為漩渦發（fā）生體兩側的平均流速;b為漩渦發生體迎（yíng）流麵的ZUI大寬度;St為斯特（tè）勞哈爾數(無量綱,漩渦發生體的形狀確定後,在一定的雷諾數範圍內（nèi）為常數)。此時,流過管道和（hé）漩渦發生體兩側的流體體積流量qv為:qv=A1*b/St*f  (2)式中:A1為管道漩渦（wō）發生體兩側的流通（tōng）截麵積。

目（mù）前的漩渦流量計就是采用上述原理來測量流量的。伴（bàn）隨著漩渦的產生,在漩渦發生體（tǐ）的周圍產（chǎn）生循環（huán）流,當漩（xuán）渦在發生體一側分離時（shí）,發生體受到的（de）橫向變動升力FLf大小為：FLf=士CLf×0.5pv12So  (3)式中,CLf為橫向升力係數;p為被測流體密度;So為漩渦發生體在流動方向（xiàng）上的（de）投影（yǐng）麵積。

(3)式除（chú）以（yǐ）(1)式可以消（xiāo）掉一（yī）個公共變量（liàng）p1,得出質量流量qm:FLf/土bSoCLf/2St*pv1=Kpv1=Kqm 

根據(4)式,當儀表係數K為常（cháng）數時,FLf和（hé）f之商就表示被測流體（tǐ）的質量流量qm。而在（zài）漩渦發（fā）生體的幾何形（xíng）狀確定後,b、So、CLf都是常數,當被測流體的流速大到一定程（chéng）度（dù）時,St也為常數,故K是一常數（shù）。這就是漩渦式質量流量（liàng）計的測量原理詳細的實（shí）驗資料表明（míng）,CLf是雷諾數（shù）Re和漩渴發生體形狀的函數,如圖2所示,其（qí）中當漩渦發（fā）生體的形狀為梯形、矩形、三角形時,橫向升力係數分（fèn）別為（wéi）0.92,0.62,0.80。綜上所述,如果實（shí）現了f和FLf的測量,並進行（háng）除法運（yùn）算,就能進行質量流量的測量（liàng）。

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