淺析渦街流量計運行原理及特點
渦街流量計運行原理流體在流動過程中,流體遇到障礙物必然產生回流而形成旋渦。渦街流量計在流體中垂直插入一根圓柱體(或三角柱體、方柱體等)作為旋渦發生體,流體流過柱體,當流速度高于一定值時,在柱體兩側就會產生兩排交替出現的旋渦列,稱為卡門渦街,簡稱渦街。當管道內徑和圓柱體的幾何尺寸確定后,單列旋渦產生的頻率f與流體體積流量成正比(如圖)。故通過測量旋渦即可測得流量。
渦街流量計特點:
無活動部件,無磨損,結構簡單,長期穩定,采用微功耗高新技術,電池代電的現場顯示型流量計,可不斷電運行兩年以上,溫壓補償一體化設計,電流輸出均為電隔離型,具有很好的共模干擾抑制能力,同時顯示流量值與累積流量值勤,不必輪流切換。
渦街流量計應用:
渦街流量計是根據卡門渦街理論進行工作的,可用于測量液體、氣體和蒸氣的流量,適用于化工、石油化工、冶金、輕工、環保、市政等業行。
根據卡門渦街形成原理,單列旋渦產生的頻率f為:
式中,V1、V—分別為圓柱體兩側的流體速度和管道流體的平均流速,m/s;
d — 圓柱體直徑,m;
m— 流速比,m=V / V1;
St —斯特勞爾數,在ReD=5×102~15×104范圍內,St≈常數;
設管道直徑為D,管道截面積為A0,令β= d/D,當β≤0.35時,m=(1-1.27β),則流體的體積流量Q為:
當管道內徑和圓柱體的幾何尺寸確定后,體積流量只與渦街產生的頻率成正比,而與流體的物理性質(溫度、壓力、密度、成分等)無關,于是得:
Q=Kf
如采用三角柱體作為旋渦發生體,其迎流面的邊長或寬度為d,流體的體積流量Q為: