振動式流量計是利用(yòng)流體在管道中特定的(de)流動條件下(xià)，産生的(de)流體振動和(hé)流量之間的(de)關系來(lái)測量流量。這(zhè)類儀表一般均以頻(pín)率輸出，便于數字測址。常見的(de)振動式流量計有渦街(jiē)流量計 (vortex shedding nown，eter)和(hé)旋進式流敬計(swirl nown、eter)。前者是利用(yòng)自然振蕩的(de)卡門渦街(jiē)原理(lǐ)，而後者是利用(yòng)強迫振蕩的(de)漩渦旋進原理(lǐ)。 渦街(jiē)流量計是20世紀70年代發展起來(lái)的(de)依據流體自然振蕩原理(lǐ)工作的(de)流量計，其有準确度高(gāo)、量程比大(dà)、流體的(de)壓力損失小、對(duì)流體性質不敏感等優點，目前應用(yòng)較爲廣泛.下(xià)面僅以此爲例進行介紹。 工作原理(lǐ) 1875年斯特拉哈爾(Strouhal)用(yòng)實驗方法測址出流體振動周期與流速的(de)關系，1912年德國流體力學家馮·卡曼(von·Karman)找到了(le)這(zhè)種漩渦穩定的(de)定最關系。在管道中垂直于流體流向放置一個(gè)非線性柱體(漩渦發生體)，當流體流員(yuán)增大(dà)到一定程度以後，流體在漩渦發生體兩側交替産生兩列規則排列的(de)漩渦，如圖4一44所示。兩列漩渦的(de)旋轉方向相反，且從發生體上分(fēn)離出來(lái)，平行但不對(duì)稱，這(zhè)兩列漩渦被稱爲卡門渦街(jiē)，簡稱爲渦街(jiē)。由于漩渦之間的(de)相互作用(yòng)，它們一般是不穩定的(de)。若兩列平行漩渦相距爲h.同一列裏先後出現的(de)兩個(gè)漩渦的(de)間隔距離爲l，當滿足sh(nh/l)=1時(shí)，則漩渦的(de)形成是穩定的(de)，即渦列穩定，其中sh爲雙曲函數。從上述穩定判據中可(kě)進一步計算(suàn)出渦列穩定的(de)條件爲h/l=0.281.穩定的(de)單側漩渦産 生的(de)頻(pín)率f和(hé)漩渦發生體兩側的(de)流體速度V1之間有如下(xià)關系: f=st v1/d (4-105) 式中f—單側漩渦産生的(de)頻(pín)率，1/s; st—斯特拉哈爾數，無量綱數; V1—漩渦發生體兩側的(de)流速，m/s; d—漩渦發生體迎流面最大(dà)寬度，m。 St又被稱爲流體産生漩渦的(de)相似準則數，主要與漩渦發生體的(de)形狀和(hé)雷諾數有關。在發生體的(de)幾何形狀确定後，在一定的(de)雷諾數範圍内 根據流動的(de)連續性可(kě)知 式中，K爲渦街(jiē)流量計系數。 式(4一108)說明(míng)，當管道内徑和(hé)漩渦發生體的(de)幾何形狀與尺寸都已确定，.且滿足雷諾數 ReD>=104，則K爲常數，qV與f成正比。可(kě)見測出漩渦的(de)頻(pín)率就可(kě)知體積流量，而與流體的(de)物(wù)理(lǐ)參數如溫度、壓力、粘度、密度等無關。 注意:式(4一108)推導的(de)前提是渦街(jiē)穩定，即滿足h/l=0.281,它适合于任何形狀的(de)漩渦發生體。