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.
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，m
3/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，m
3/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Re
D的關(guān)系曲
線。對(duì)于多數(shù)渦街流量計(jì)，管道雷諾數(shù)Re
D在2*10
4~7*10
6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Re
D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*10
4降低到5*10
3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*10
3~7*10
6作為渦街流量計(jì)的可能測量范圍。
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