渦街流量計(jì)

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計(jì)量器具許可證:
蘇制02000305-2號(hào)
(渦街流量計(jì))
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質(zhì)量部:0510-85628389
技術(shù)部:0510-83115911
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流體繞曲面運(yùn)動(dòng)時(shí),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(shí),旋渦分離會(huì)更加強(qiáng)烈。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察,當(dāng)流體繞過非流線型柱體時(shí),由于邊界層的不穩(wěn)定性,使流動(dòng)分離產(chǎn)生的旋渦有一定的規(guī)律。當(dāng)雷諾數(shù)較高時(shí),旋渦在柱體的某一側(cè)形成并分離時(shí),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(zhǔn)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(yàn)方法發(fā)現(xiàn)阻流體后方尾流的渦動(dòng)具有周期性規(guī)律之后30多年,卡曼通過大量試驗(yàn),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(gè)恒定的比例......。渦街流量計(jì)就是利用卡曼的渦街理論制作而成的。
 
旋渦發(fā)生體
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圓柱發(fā)生體
 

圓柱發(fā)生體
圓柱發(fā)生體的形狀簡(jiǎn)單,加工容易,可達(dá)到較好的加工精度;阻力系數(shù)小,Sr較高。由于它的截面只有直徑這一個(gè)可變因素,因此設(shè)計(jì)、試驗(yàn)的次數(shù)和工作量較小,這是它最早被采用的主要原因。從早期對(duì)渦街形成的試驗(yàn)研究到熱敏(絲)式、超聲式渦街流量計(jì)開發(fā)都采用圓柱發(fā)聲體。
試驗(yàn)表明,圓柱體的旋渦分離點(diǎn)并不正好在柱體橫截面的最寬處,而是在稍向前方的?=80o~85o處。隨著雷諾數(shù)Rede 增大,分離點(diǎn)逐漸向后移動(dòng)。當(dāng)Re≧10?時(shí),由于邊界層從層流邊界向湍流邊界層過渡,主流與湍流邊界層之間的動(dòng)量交換更加活躍,這種交流使湍流邊界層獲得更多的能量,反抗正壓力梯度和摩擦損失的能力更強(qiáng),致使旋渦分離點(diǎn)向后移動(dòng)到?'=110o,尾流區(qū)相應(yīng)也變窄,由于旋渦分離點(diǎn)的變化,圓柱形發(fā)生體的特征寬度也變窄了,作為流量計(jì)來(lái)講,這是不希望出現(xiàn)的。因?yàn)檫@意味著儀表系數(shù)K也將隨之變化。
把雷諾數(shù)300~3*10?范圍稱為亞臨界區(qū),在這個(gè)區(qū)域內(nèi),邊界層為層流,旋渦分離有確定的頻率。把雷諾數(shù)位3*10?~3*10?范圍稱為過渡區(qū),邊界層從層流過渡到湍流,旋渦分離點(diǎn)后移,旋渦規(guī)則被破壞。羅什克發(fā)現(xiàn),在該區(qū)域的高端,旋渦穩(wěn)定分離又自行重新建立。
為了克服旋渦分離點(diǎn)隨雷諾數(shù)增大,向后移動(dòng)的問題,人們?cè)趫A柱外形上想了一些辦法,如在旋渦分離點(diǎn)附近沿外圓母線把圓柱切去一塊,是原本規(guī)則地外圓出現(xiàn)了一條陡斷的棱邊,這一簡(jiǎn)單的措施對(duì)穩(wěn)定圓柱發(fā)生體的旋渦分離起到很好的效果。這條棱邊既提高了控制旋渦分離的能力,也使旋渦分離點(diǎn)背固定下來(lái),可子啊較寬的雷諾系數(shù)范圍內(nèi)保持Sr的恒定。
盡管圓柱形發(fā)生體具有較高的科研價(jià)值,人們對(duì)它也進(jìn)行了較長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)研究,但由于旋渦強(qiáng)度和穩(wěn)定性等都不如以后出現(xiàn)的帶有固定分離點(diǎn)的非圓形截面棱柱體,所以后來(lái)各廠推出的各種渦街流量計(jì)較少選用圓柱形發(fā)生體了。
通過實(shí)驗(yàn)可知:圓柱型發(fā)生體的斯特勞哈爾系數(shù)在0.20左右。





 
 
 
 
 
 
 
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