信息摘要:
渦街流(liú)量計的工作原理(lǐ)主(zhǔ)要基於卡門渦街原理(lǐ),這是一種利用流體自然振蕩現象(xiàng)來測量流體流量的方法。以下是渦街流量計工作原理的詳細解釋:
渦街(jiē)流量計
的工(gōng)作原理主要基於卡(kǎ)門渦街原理,這是一(yī)種利用流(liú)體自然振(zhèn)蕩現象來測量流體流量(liàng)的方法。以下是渦街流量計工作原理的詳細解(jiě)釋:
工作原理概述
渦(wō)街流量計在流體管(guǎn)道中設置一個非流線型的對稱形狀物體(通常稱為漩渦發生體或滯流件)。當流體(tǐ)以足夠大的流速流經這個物體時,會在其下遊產生兩列不對稱且有規律的漩渦,這些漩渦在(zài)物體的側(cè)後方形(xíng)成、分開並排(pái)列成行(háng),形成所(suǒ)謂的卡門渦街。渦街的頻率與流體的流速(sù)成正比,因此通過測量渦街的頻(pín)率,就可以推算出流體(tǐ)的流速,進而得到流體的流量。
渦街的產生:
當流體以一定速度流經漩渦發生(shēng)體時,由於流體的黏性和慣性作用,在漩渦發生(shēng)體的(de)下遊兩側會(huì)形成兩列交替變化的漩渦。
這些漩(xuán)渦的旋轉方向相反,且排列(liè)整齊,形成卡門渦街。
渦街頻率與流速的關係:
渦街的(de)頻率(F)與流體的平均流速(V)成正比,這一(yī)關係可以用斯特羅哈(hā)爾數(St)來表(biǎo)示,即F = St × V/d。
其(qí)中,St是斯特羅哈爾係數,它是一個無量(liàng)綱(gāng)數,與漩渦發生體(tǐ)的形狀(zhuàng)、尺(chǐ)寸以及流體(tǐ)的物理性質(如密度、黏度)有關;d是漩渦發生體迎流麵的寬度。
在一定的雷諾(nuò)數範圍內(通常(cháng)是2×104到7×106),St值基本保持不變,這使得渦街流量計能夠在較寬的流量範圍內保持較高的測量(liàng)精度。
流量計(jì)算:
通過(guò)測量渦街的頻率F,結合已知的St值和d值,可以計算出流體(tǐ)的平均流速(sù)V。
然後,利用流量公(gōng)式(如Q = 3600F/K,其中Q是體積流量,K是渦街流量傳感器的儀表係數)將流速轉換為流量。
應用與注意事項
渦街流量(liàng)計廣泛應(yīng)用於石油、化工、冶金、電力、環保等行業(yè)的(de)流體流量測(cè)量中。然而,在使用過程中需要注意以下幾點:
確保流體流速在(zài)渦街流量計的可測範圍內,以避免測量誤差。
定期檢查和維護(hù)渦街流量計(jì),確保其(qí)正常工作。
注(zhù)意安裝位置和管道條件對測量精度(dù)的影響,如直管段長度、管道振動等。
綜上(shàng)所述,渦街流量計(jì)通過(guò)測量流體流經漩(xuán)渦發生體時產生的卡門(mén)渦街的(de)頻率來推算流體的流速和流量,具有結構簡(jiǎn)單、測(cè)量範圍廣、精度高等優點。