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渦街流量計的工作原理

 更新時間:2021-12-16 點擊量:1102

渦街流量計的工作原理:

渦街流量計的原理是在流量計管道中,設置一滯流件,當流體流經滯流件時,由于滯留件表面的滯流作用等原因,在其下游會產生兩列不對稱的漩渦,這些漩渦在滯流件的側后方分開,形成所謂的卡門 (Karman)漩渦列,兩列漩渦的旋轉方向是相反的,卡門從理論上證明了當h/L=0.281(h為兩漩渦列之間的寬度,L為兩個相鄰漩渦間的距離)時,漩渦列是穩定的。

       渦街流量計是基于卡門渦街原理制成的一種流體振蕩性流量計。即在流動的流體中放置一個非流線型的對稱形狀的物體(渦街流量傳感器中稱之為漩渦發生體),就會在其下流兩側產生兩列有規律的漩渦即卡門渦街,其漩渦頻率正比于來流速度: F=Stu/d

式中 F—渦街頻率 d—漩渦發生體寬度u—來流速度 St—斯特勞哈爾數St的值與漩渦發生體寬度d和雷諾數Re有關。當雷諾數Re<2×104情況下,St為變數:當Re在2×104~7×106的范圍內,St值基本上保持不變,這段范圍為流量計的基本測量范圍。雷諾數Re是表征黏性流體流動特性的一個無量綱數,其物理意義是流體流動的慣性力與粘滯力的比值 。   上式表明,當d和St為定值時,漩渦產生的頻率F與流體的平均流速u成正比,通過測量漩渦的頻率就可得到流體的流量,利用這一特性制成了渦街流量計。