信息摘要:
渦街流量計的工作原理主要基於卡門渦(wō)街原(yuán)理,這是一(yī)種利用流體自然(rán)振蕩現象來(lái)測量流體流量(liàng)的方(fāng)法。以下是渦街流量計工作(zuò)原理的詳細解釋:
渦街流量計
的(de)工作原理主(zhǔ)要基於卡門渦街原理,這(zhè)是一種(zhǒng)利用流體自然(rán)振(zhèn)蕩現象來測量流體流量的方法(fǎ)。以下是渦街流量計工作原理的詳細解釋:
工作原理(lǐ)概述(shù)
渦街流量計在流體管道中設置一個非流線型的對稱形狀物體(通常稱(chēng)為漩(xuán)渦發生體或滯流件)。當流體以足夠大(dà)的流速流經這個物(wù)體時(shí),會在其下遊產生兩列不對稱且(qiě)有規律(lǜ)的漩渦,這些漩渦在(zài)物體的側後方形成、分開並排列成行,形成所謂(wèi)的卡門渦街。渦街的頻率與流體的(de)流速成正比,因(yīn)此(cǐ)通過測量渦街的頻率,就可以推算出(chū)流體的流(liú)速,進而(ér)得到流體的流量。
渦街的產生:
當流體以一定(dìng)速度(dù)流經漩渦(wō)發生體時,由於流(liú)體的黏性和慣性作用,在漩(xuán)渦發(fā)生體的下(xià)遊兩側會形成(chéng)兩列交替變化的漩渦。
這些漩渦的旋轉方向相反,且排列(liè)整(zhěng)齊,形成卡門渦街。
渦街頻率與流速的關係(xì):
渦街的頻率(F)與流體的平均(jun1)流速(V)成正比,這一關係可(kě)以用斯特羅哈(hā)爾數(St)來表示,即F = St × V/d。
其中,St是斯特羅哈爾係數,它是一個無量綱數,與漩渦發生體的形(xíng)狀(zhuàng)、尺寸以及流體的物理(lǐ)性質(如(rú)密度、黏度)有關;d是(shì)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,這使得渦街流量(liàng)計能夠在較寬的流量範圍內保持(chí)較高的測量精度。
流量計(jì)算:
通過(guò)測量渦(wō)街的頻率(lǜ)F,結合已知的(de)St值和d值,可以計算出(chū)流體的平均流速V。
然(rán)後,利用流(liú)量公式(如(rú)Q = 3600F/K,其中Q是體積流量,K是渦街流量傳感器的儀表係數)將流速轉換為流量。
應用與注意事(shì)項
渦街流量計廣泛應用於(yú)石油、化工、冶金、電力、環保等行業的流體(tǐ)流量測量中。然而,在使用過程(chéng)中需要注意以下幾(jǐ)點:
確保流體流速在(zài)渦街流量計(jì)的可測範(fàn)圍內,以避免測量誤差。
定期檢查和維護渦街流量計,確(què)保其(qí)正常工作。
注意安裝位置和管道條件對測量精度的影響,如直管段長度、管(guǎn)道振動等。
綜上(shàng)所述,渦街(jiē)流量計(jì)通過測量流(liú)體流(liú)經漩渦發生體時產生的卡門渦街的頻率來推算流體的流速和流量,具有結構(gòu)簡單、測量範圍廣、精度高等優點。