信息摘要:
渦街流量(liàng)計的工作原理主要基於卡門渦街原(yuán)理,這是一種利(lì)用(yòng)流(liú)體自然振蕩現(xiàn)象來測量流體流量的方法。以下是渦街流量計工作原(yuán)理的詳細解釋:
渦街流量計
的工作原理主要基於卡門渦街原理(lǐ),這是一種利用流體自然振蕩現象(xiàng)來測量流體流量的方法。以下是(shì)渦街流量計工作原理的詳細解釋:
工作原理概述
渦街流量計在流體管道中設置(zhì)一個非流線型的對稱形狀物體(通常稱為漩渦發生體或滯流件)。當流體(tǐ)以足夠大的流(liú)速流經這個物體時(shí),會在其(qí)下遊產生兩列不對稱且有規律的漩渦,這(zhè)些漩渦在物體的側後方形成、分開並排列成行(háng),形成所謂的卡門渦街。渦街的頻率與流體的流(liú)速成(chéng)正比,因此通過測量渦街的頻率,就可以(yǐ)推算出流體(tǐ)的流速,進而得到流體的流量。
渦街的產生:
當流體以一(yī)定速度流經漩渦發生體時,由(yóu)於流體的(de)黏性(xìng)和慣性作用(yòng),在漩渦發生體的下遊兩側會形成兩列交替變化的漩渦。
這些漩渦的(de)旋轉方向相反,且排列整齊,形成卡門(mén)渦街。
渦街頻率與流速(sù)的關係:
渦街的頻率(F)與流體的平均(jun1)流速(sù)(V)成(chéng)正比,這一關係可以用斯特羅哈爾數(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(gāng)數,與漩渦發(fā)生體(tǐ)的形狀、尺寸以及流體的物(wù)理性質(如密度、黏度)有關;d是漩渦發生體(tǐ)迎流麵的寬度。
在一定的雷諾數範圍(wéi)內(通常是2×104到7×106),St值基本保持不變,這使得(dé)渦街流量計能夠在較寬的流量(liàng)範圍內保持較高的測量精(jīng)度。
流量計(jì)算:
通過測量渦街(jiē)的頻(pín)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是體積流(liú)量(liàng),K是渦街流量傳感器的儀表係數)將流速轉換為流量。
應(yīng)用與注意事項
渦街流量計廣泛應用於石油、化工、冶金、電力、環保(bǎo)等行業的流體流量測量中。然而,在(zài)使用過程中需要注意(yì)以下幾點:
確(què)保流體流速(sù)在渦街流量計的可測(cè)範(fàn)圍內(nèi),以(yǐ)避(bì)免測量誤差。
定期檢查和維護渦街流量計(jì),確保其正常工作(zuò)。
注意安裝(zhuāng)位置和管道條件對測量精度的影響,如直管段長度、管道振動等(děng)。
綜上所述,渦(wō)街流量計通(tōng)過測量流體流經(jīng)漩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,具有結構簡單、測量範圍廣、精度高等優點(diǎn)。