渦街流量計(jì)的工作原理:
渦街流量計(jì)的原理是在流量計(jì)管道中,設(shè)置一滯流件,當(dāng)流體流經(jīng)滯流件時(shí),由于滯留件表面的滯流作用等原因,在其下游會(huì)產(chǎn)生兩列不對稱的漩渦,這些漩渦在滯流件的側(cè)后方分開,形成所謂的卡門 (Karman)漩渦列,兩列漩渦的旋轉(zhuǎn)方向是相反的,卡門從理論上證明了當(dāng)h/L=0.281(h為兩漩渦列之間的寬度,L為兩個(gè)相鄰漩渦間的距離)時(shí),漩渦列是穩(wěn)定的。
渦街流量計(jì)是基于卡門渦街原理制成的一種流體振蕩性流量計(jì)。即在流動(dòng)的流體中放置一個(gè)非流線型的對稱形狀的物體(渦街流量傳感器中稱之為漩渦發(fā)生體),就會(huì)在其下流兩側(cè)產(chǎn)生兩列有規(guī)律的漩渦即卡門渦街,其漩渦頻率正比于來流速度: F=Stu/d式中 F—渦街頻率 d—漩渦發(fā)生體寬度u—來流速度 St—斯特勞哈爾數(shù)St的值與漩渦發(fā)生體寬度d和雷諾數(shù)Re有關(guān)。當(dāng)雷諾數(shù)Re<2×104情況下,St為變數(shù):當(dāng)Re在2×104~7×106的范圍內(nèi),St值基本上保持不變,這段范圍為流量計(jì)的基本測量范圍。雷諾數(shù)Re是表征黏性流體流動(dòng)特性的一個(gè)無量綱數(shù),其物理意義是流體流動(dòng)的慣性力與粘滯力的比值 。 上式表明,當(dāng)d和St為定值時(shí),漩渦產(chǎn)生的頻率F與流體的平均流速u成正比,通過測量漩渦的頻率就可得到流體的流量,利用這一特性制成了渦街流量計(jì)。
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