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渦街流量計如何計算

來源:淮安科昊自動化儀表有限公司   2014年09月25日 14:09  

 

渦街流量計,主要用于工業(yè)管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。本儀表采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較良好、理想的流量儀表。


渦街流量計工作原理

  在流體中設置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,如右圖所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。

  設旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質平均流速為 ,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關系式: f=SrU1/d=SrU/md

(1)式中 U1--旋渦發(fā)生體兩側平均流速,m/s;

Sr--斯特勞哈爾數(shù);

m--旋渦發(fā)生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比

管道內體積流量qv為

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr

(2) K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1

(3) 式中 K--流量計的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3(P/m3)。

  K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù),它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關,圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關系圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106范圍內,Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時,VSF的流量計算式為

  斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關系曲線式中 qVn,qV--分別為標準狀態(tài)下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;

Pn,P--分別為標準狀態(tài)下和工況下的壓力,Pa;

Tn,T--分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學溫度,K;


 

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