渦街流量計

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(渦街流量計)
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流體繞曲面運動時,很容易產(chǎn)生邊界層分離,尤其是繞流體為不良的流線型柱體時,旋渦分離會更加強烈。
根據(jù)實驗觀察,當(dāng)流體繞過非流線型柱體時,由于邊界層的不穩(wěn)定性,使流動分離產(chǎn)生的旋渦有一定的規(guī)律。當(dāng)雷諾數(shù)較高時,旋渦在柱體的某一側(cè)形成并分離時,則另一側(cè)就不可能形成旋渦,而只為旋渦形成與分離做準備。只有當(dāng)某一側(cè)旋渦離開柱體一定距離后,另一側(cè)才可能形成旋渦,于是在柱體兩側(cè)形成交替的、有規(guī)律的旋渦列,這就是渦街。
斯特勞哈爾首次用試驗方法發(fā)現(xiàn)阻流體后方尾流的渦動具有周期性規(guī)律之后30多年,卡曼通過大量試驗,觀察渦街的穩(wěn)定性,并發(fā)現(xiàn)兩列旋渦間距離與同一列旋渦的間距存在一個恒定的比例......。渦街流量計就是利用卡曼的渦街理論制作而成的。
 
三角柱型發(fā)生體
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三角柱型發(fā)生體
 

三角柱型發(fā)生體
三角柱型發(fā)生體也是較早出現(xiàn)的發(fā)生體,1969年美國EASTECH公司在其熱敏式渦街流量計中首先使用。后來日本OVAL公司引進了該項技術(shù),在其他(應(yīng)變式、振動體式、應(yīng)力式和超聲式)渦街流量計產(chǎn)品,也都應(yīng)用了三角柱發(fā)生體,并形象的把他們統(tǒng)稱為DELTA式流量計。德國ENDRESS HAUSER公司生產(chǎn)的應(yīng)力式、電容式渦街流量計,日本TOKICO溶蝕電容式渦街流量計等,都應(yīng)用了此種柱型。
三角柱發(fā)生體在不同公司,不同檢測技術(shù)的渦街流量計中獲得了廣泛應(yīng)用后,日本工業(yè)技術(shù)院計量研究所組織的渦街流量計干標(biāo)定實驗研究工作,進行了10多年的精心實驗和研究,最終吧把三角柱發(fā)生體確定為標(biāo)準發(fā)生體,這一成果被日本工業(yè)標(biāo)準JIS Z 8766:2002《渦流量計-流量測量方法》最新版本所采用。日本標(biāo)準協(xié)會JSA準備想國際標(biāo)準化組織ISO提出,將JIS Z 8766作為渦街流量計的國際標(biāo)準草案推行。
為什么三角柱發(fā)生體受到各家公司如此青睞?其根本原因是它的綜合性能比較優(yōu)良,比較符合標(biāo)準發(fā)生體的要求,下面我們對它進行簡要的分析。
三角柱發(fā)生體的截面形狀是一個等腰三角形截去三個角后的等腰多邊形,又稱“鍥形多面體”
工作室,如果三角形的底邊對著來流方向,那么三角柱的底面被稱為迎流面,在三角形的兩側(cè)有平行于中心軸線的短棱邊,該棱邊的作用有二:一是強迫旋渦在此產(chǎn)生同步分離,二是對旋渦分離有一定的穩(wěn)定作用。
流體流過平行棱邊后,開始減速增壓運動,在三角形的頂角(即斜邊的傾斜角)選擇合適的情況下,可使流體的減速增壓運動較均勻,邊界層的發(fā)展既不因傾斜度過大而太急促,也不因傾斜角過小而太緩慢。均勻而嚴密的分離機制,減小了流體的其他擾動和噪聲,使渦街信號既強烈又穩(wěn)定。圓柱體的旋渦分離穩(wěn)定性明顯不及三角柱。
在三角柱發(fā)生體還有一些變形柱體。例如,迎流面內(nèi)凹曲面,可以提高旋渦的強度。迎流面外凸的,可以減小旋渦發(fā)聲體的阻力系數(shù),降低壓力損失。迎流面外凸,常應(yīng)用于臟污介質(zhì),防止臟污介質(zhì)的滯留與附著。





 
 
 
 
 
 
 
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