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如何了(le)解渦街(jiē)流量計工作原理(lǐ)圖
渦街(jiē)流量計是工況行業中常用(yòng)的(de)流量計之一，主要用(yòng)于測量管道氣體與蒸汽的(de)新型的(de)流量計，已經逐步有取代孔闆流量計的(de)發展趨勢。那麽我們對(duì)于渦街(jiē)流量計的(de)工作原理(lǐ)你了(le)解多(duō)少呢(ne)？今天捷特儀表就這(zhè)個(gè)問題我們進行深入的(de)探討(tǎo)與研究。
在特定的(de)流動條件下(xià)，一部分(fēn)流體動能轉化(huà)爲流體振動，其振動頻(pín)率與流速（流量）有确定的(de)比例關系，依據這(zhè)種原理(lǐ)工作的(de)流量計稱爲流體振動流量計。目前流體振動流量計有三類：渦街(jiē)流量計、旋進（旋渦進動）流量計和(hé)射流流量計。渦街(jiē)流量汁（以下(xià)簡稱VSF）
在流體中設置旋渦發生體（阻流體），從旋渦發生體兩側交替地産生有規則的(de)旋渦，這(zhè)種旋渦稱爲卡曼渦街(jiē)，如圖1所示。旋渦列在旋渦發生體下(xià)遊非對(duì)稱地排列。設旋渦的(de)發生頻(pín)率爲f，被測介質來(lái)流的(de)平均速度爲U，旋渦發生體迎面寬度爲d，表體通(tōng)徑爲D，根據卡曼渦街(jiē)原理(lǐ)，有如下(xià)關系式
f=SrU1/d=SrU/md （1）
式中 U1--旋渦發生體兩側平均流速，m/s；
Sr--斯特勞哈爾數；
m--旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比
圖1 卡曼渦街(jiē)
管道内體積流量qv爲
qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K--流量計的(de)儀表系數，脈沖數/m3（P/m3）。
K除與旋渦發生體、管道的(de)幾何尺寸有關外，還(hái)與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數爲無量綱參數，它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關，圖2所示爲圓柱狀旋渦發生體的(de)斯特勞哈爾數與管道雷諾數的(de)關系圖。由圖可(kě)見，在ReD=2×104～7×106範圍内，Sr可(kě)視爲常數，這(zhè)是儀表正常工作範圍。當測量氣體流量時(shí)，VSF的(de)流量計算(suàn)式爲
(4)
圖2 斯特勞哈爾數與雷諾數關系曲線
式中 qVn，qV--分(fēn)别爲标準狀态下(xià)（0oC或20oC，101.325kPa）和(hé)工況下(xià)的(de)體積流量，m3/h；
Pn，P--分(fēn)别爲标準狀态下(xià)和(hé)工況下(xià)的(de)絕對(duì)壓力，Pa；
Tn，T--分(fēn)别爲标準狀态下(xià)和(hé)工況下(xià)的(de)熱(rè)力學溫度，K；
Zn，Z--分(fēn)别爲标準狀态下(xià)和(hé)工況下(xià)氣體壓縮系數。
由上式可(kě)見，VSF輸出的(de)脈沖頻(pín)率信号不受流體物(wù)性和(hé)組分(fēn)變化(huà)的(de)影(yǐng)響，即儀表系數在一定雷諾數範圍内僅與旋渦發生體及管道的(de)形狀尺寸等有關。但是作爲流量計在物(wù)料平衡及能源計量中需檢測質量流量，這(zhè)時(shí)流量計的(de)輸出信号應同時(shí)監測體積流量和(hé)流體密度，流體物(wù)性和(hé)組分(fēn)對(duì)流量計量還(hái)是有直接影(yǐng)響的(de)。
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