渦街流量計(jì)原理
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,如下圖所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)平均流速為V,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(guān)系式:
f=StV1/d=St+V/md ?。?)
式中 V1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,m/s;
St--斯特勞哈爾數(shù);
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量Qv為
Qv=πD2V1/4=πD2mdf/4St (2)
K=f/qv=[πD2md/4St]-1 (3)
式中 K--流量計(jì)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(guān)外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。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(guān),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(guān)系圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106范圍內(nèi),St可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測量氣體流量時(shí),只要檢測出頻率f就可以求得管道內(nèi)流體的流速,有流速V求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比稱之為儀表常數(shù)K,見公式: