渦街流量計工作原理

2022-05-30 17:00:06 字數 809 閱讀 8515

渦街產生原理:

渦街流量計是利用流體力學中著名的卡門渦街原理,即在流動的流體中插入乙個非流線型斷面的柱體 ,流體流動受到影響 ,在一定的雷諾數範圍內將在柱體下游,均要產生漩渦分離。當這些漩渦排列成兩排、且兩例漩渦的間距與同列中兩相鄰漩渦的間距之比滿足下式時,h/l=0.281 ,就能得到穩定的交替排列漩渦,這種穩定而規則地排列的渦列稱為「卡門渦街」。

這個穩定的條件是馮卡門對於理想渦街研究分析得到的,後來一般把錯排穩定的渦街稱作「卡門渦街」。這就是卡門渦街流量計的名稱由來,如圖1所示

圖1 卡門渦街示意圖

理論和實驗的研究都證明,漩渦分離頻率,即單位時間內由柱體一側分離的漩渦數目f與流體速度v1成正比,與柱體迎流面的寬度d成反比,即:

式中f—漩渦分離頻率。

sr—斯特勞哈爾數(無量綱)。對於一定柱型在一定流量範圍內是雷諾數的函式。

v1—漩渦發生體兩側的流速m/s。

d—漩渦發生體迎流寬度mm。

為了計算方便起見 ,可用管道內平均流速

試驗可以測定sr數,其數值與柱體的斷面形狀、柱體流道的相對尺寸以及流動雷諾數有關。大量的試驗表明,對於許多經過適當選擇的柱型,由於斯特勞哈爾數在很寬的雷諾數範圍內可以看成是常數。一旦柱體和流道的幾何尺寸及其形狀確定後,f便與平均速度v成為簡單的正比關係,因而檢測出漩渦的頻率 ,便可以測得流速 ,並以此推知其流量。

這就是渦街流量計的基本原理。

當流體流動受到乙個垂直於流動方向的非流線形柱體的阻礙時,柱體的下游兩側會發生明顯的旋渦,成為卡門渦列,渦列的形成與流體雷諾數有關。如圖2,漩渦形成示意圖,圖3卡門渦街示意圖。

圖2:漩渦形成示意圖

圖3:卡門渦街

渦街流量計工作原理

在石油 化工等生產過程中,對管道內液體和氣體的流量進行測量和控制是實現生產過程自動化的重要組成部分。渦街流量計具有量程寬,無可動部件,執行可靠,維護簡單,壓力損失小,具有一定的計量精度等優點。1 特別是在很寬的範圍內,它的測量與介質的密度 粘度等物性引數無關,因而受到普遍歡迎。本文介紹應用mcs一5...

渦街流量計原理講解

1.1基本原理 流體流經阻擋體或者是特製的元件時,產生了流動振盪,通過測定其振盪頻率來反映通過的流量。1.2特點 優點 無可動部件,壽命長 準確度高,線性範圍寬 量程範圍寬 100 1 壓力損失小 不受p t 等流體引數變化的影響 氣 液均可以使用,可用於大口徑管道的氣液測量。缺點 干擾引起的流量振...

渦街流量計相關

關於氣體流量測量單位標準立方公尺的意義 氣體流量測量單位採用標準立方公尺,我們常稱為仿質量單位,因為它看似體積單位,其實為質量單位,它與使用地點的壓力,溫度沒有任何關係,如果氣體為天然氣,1標準立方公尺的質量還與天然氣的組分有關,在天然氣 結算計量時採用能量單位比較合理就因為同樣的天然氣質量,如其組...