渦街流量計(jì)原理

 
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蘇制02000305-2號(hào)
(渦街流量計(jì))
資質(zhì)證書 Certificates
 
 
地址:無錫市濱湖區(qū)泰運(yùn)路7號(hào)

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無錫優(yōu)量智能儀表有限公司,專業(yè)生產(chǎn)渦街流量計(jì)、氣體流量計(jì);優(yōu)量渦街流量計(jì),具備國家認(rèn)可資質(zhì),每套渦街流量計(jì)均通過第三方權(quán)威檢測,確保精準(zhǔn)可靠!作為渦街流量計(jì)專業(yè)廠家,我們將提供更多渦街流量計(jì)使用、安裝及維護(hù)服務(wù)。
   渦街流量計(jì)技術(shù)
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每日一小知識(shí)

優(yōu)量飽和蒸汽流量計(jì)(四件套)
蒸汽的物理參數(shù)全知道
溫壓雙補(bǔ)償,適用各類蒸汽 

特點(diǎn):
  1、適用大于180度的過熱/飽和蒸汽
  2、溫度壓力雙補(bǔ)償,自動(dòng)跟蹤計(jì)算
  3、翻閱溫度、壓力、密度、流量值,蒸汽指標(biāo)全知道
  4、耐溫等級(jí):250度、330度、450度
  5、獨(dú)特的壁掛表設(shè)計(jì),安裝簡易

 
 
 
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。
 
 
   渦街流量計(jì)原理:
渦街流量計(jì)基本工作原理
如圖3-1所示,在測量管道中垂直插入一非流線型阻流體,也稱發(fā)生體 。隨著流體流動(dòng),當(dāng)管道雷諾數(shù)達(dá)到一定值時(shí), 在發(fā)生體兩側(cè)就會(huì)交替地分離出卡曼渦街。旋渦頻率f與流經(jīng)發(fā)生體兩側(cè)的平均流速U1之間的關(guān)系可表示為:
f=SrU1/d
式中:
f--旋渦頻率,Hz;
Sr--斯特勞哈爾系數(shù);
U1--發(fā)生體兩側(cè)的平均流速,m/s;
d--發(fā)生體迎流面的寬度,m.
卡曼渦街示意圖
設(shè)測量管內(nèi)徑為D,發(fā)生體兩側(cè)弓形流通面積之和與測量管的橫截面面積之比為m,則

根據(jù)流體連續(xù)性定理
U1=U/m
式中:
U--測量管內(nèi)的平均流速,m/s;
根據(jù)上兩式可得:
f=SrU/md;
設(shè)測量管內(nèi)瞬時(shí)體積流量為qv,則

從上式可看出,對(duì)于確定的測量管內(nèi)徑D和發(fā)生體迎流面寬度d,流體的狀態(tài)體積流量qv與旋渦頻率f成正比。也就是說 ,只要測量出旋渦頻率f,就可以測量出體積流量。
對(duì)式3-5做一下變換,則:

式中
K--渦街流量計(jì)的儀表系數(shù),m-3
qv--體積流量,m3/s;
在工程應(yīng)用渦街流量計(jì)測量流量時(shí),常用公式為:
qv=f/K
式中,qv--體積流量,m3/h.
從上述公式可以看出,用渦街流量計(jì)測量流體的體積流量,主要是通過測量旋渦頻率f來實(shí)現(xiàn)。而旋渦平率f只與流速U 和發(fā)生體的幾何參數(shù)(形狀和幾何尺寸)有關(guān),而與被測流體的特性和組分無關(guān)。
儀表系數(shù)K與以下因素有關(guān):
1.發(fā)生體、測量管的幾何尺寸;
2.斯特勞哈爾數(shù)Sr,斯特勞哈爾數(shù)又與發(fā)生體的形狀和雷諾數(shù)有關(guān)。圖3-2是已商品化的渦街流量計(jì)的Sr與ReD的關(guān)系曲 線。對(duì)于多數(shù)渦街流量計(jì),管道雷諾數(shù)ReD在2*104~7*106范圍內(nèi),斯特勞哈爾數(shù)Sr可視為常數(shù),可保證測量的精度。超 出該范圍,Sr將隨ReD的降低或升高而變化,渦街流量計(jì)將出現(xiàn)非線性。當(dāng)ReD從2*104降低到5*103時(shí),卡曼渦街仍可穩(wěn) 定分離。但由于非線性的影響,測量精度會(huì)降低。所以,抱5*103~7*106作為渦街流量計(jì)的可能測量范圍。
斯特勞哈爾系數(shù)和管道雷諾數(shù)的關(guān)系

渦街流量計(jì)組成
測量旋渦頻率f就可實(shí)現(xiàn)流量測量。但是要實(shí)現(xiàn)旋渦頻率測量,必須解決以下幾個(gè)問題:
1.設(shè)計(jì)流量特性優(yōu)良的發(fā)生體,在較寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi),分離出強(qiáng)烈穩(wěn)定的卡曼渦街;
2.要選用符合流體性質(zhì)和測量要求的檢測技術(shù),設(shè)計(jì)檢測靈敏度高、測量范圍度寬的檢測元件;
3.設(shè)計(jì)抗干擾能力強(qiáng)的信號(hào)處理電路。
以上三方面忽略任何一個(gè)環(huán)節(jié),都無法實(shí)現(xiàn)流量精確測量。有此可知,一臺(tái)完整的渦街流量計(jì)應(yīng)由表體、發(fā)生體、檢測元件和信號(hào)轉(zhuǎn)換器四部分組成。圖3-3所畫的是法蘭型渦街流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡圖。圖3-4是法蘭夾裝型渦街流量計(jì)的示意圖。
渦街流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡圖 法蘭夾裝式渦街流量計(jì)示意圖

 
 
 
 
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