电气知识|涡街流量计原理

   更新日期:2017-03-26     来源:建材之家    作者:安防之家    浏览:43    评论:0    
核心提示:在均匀流动的流体中,垂直地插入一个具有非流线型截面的柱体,称为漩涡发生体,其形状有圆柱、三角柱、矩形柱、T形柱等,在该漩涡发生体两侧会产生旋转方向相反、交替出现的漩涡,并随着流体流动,在下游形成两列不对称的漩涡列,称之为“卡门涡街”,如图1所示。涡街并非总是稳定的,冯·卡门在理论上证明,当两列漩涡之间的距离h和同列中相邻漩涡的间距L满足关系h/L=0.281时,涡街才是稳定的。实验已经证明,在一定

显微镜下的黄龙玉

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安防之家讯:在均匀流动的流体中,垂直地插入一个具有非流线型截面的柱体,称为漩涡发生体,其形状有圆柱、三角柱、矩形柱、T形柱等,在该漩涡发生体两侧会产生旋转方向相反、交替出现的漩涡,并随着流体流动,在下游形成两列不对称的漩涡列,称之为“卡门涡街”,如图1所示。涡街并非总是稳定的,冯·卡门在理论上证明,当两列漩涡之间的距离h和同列中相邻漩涡的间距L满足关系h/L=0.281时,涡街才是稳定的。实验已经证明,在一定的雷诺数范围内,每一列漩涡产生的频率f与漩涡发生体的形状和流体流速u有确定的关系

(1)

式中,d为漩涡发生体的特征尺寸;St为称为斯特罗哈尔数。St与漩涡发生体形状及流体雷诺数有关,但在雷诺数500~150 000的范围内,St值基本不变,对于圆柱体St=0.21,三角柱体St=0.16,工业上测量的流体雷诺数几乎都不超过上述范围。式(1)表明漩涡产生的频率仅决定于流体的流速u和漩涡发生体的特征尺寸,而与流体的物理参数如温度、压力、密度、粘度及组成成分无关。

图1 圆柱漩涡发生器

当漩涡发生体的形状和尺寸确定后,可以通过测量漩涡产生频率来测量流体的流量。假设漩涡发生体为圆柱体,直径为d,管道内径为D,流体的平均流速为u,在漩涡发生体处的流通截面积

 (2)

当d/D<0.3时,可近似为

 (3)

则其流量方程式为

(4)

从流量方程式可知,体积流量与频率成线性关系。

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