如何了解渦街流量計工作原理

　　如何了解渦街流量計工作原理圖
　　
　　渦街流量計是工況行業(yè)中常用的流量計之一，主要用于測量管道氣體與蒸汽的新型的流量計，已經(jīng)逐步有取代孔板流量計的發(fā)展趨勢。那么我們對于渦街流量計的工作原理你了解多少呢？今天捷特儀表就這個問題我們進(jìn)行深入的探討與研究。
　　
　　在特定的流動條件下，一部分流體動能轉(zhuǎn)化為流體振動，其振動頻率與流速（流量）有確定的比例關(guān)系，依據(jù)這種原理工作的流量計稱為流體振動流量計。目前流體振動流量計有三類：渦街流量計、旋進(jìn)（旋渦進(jìn)動）流量計和射流流量計。渦街流量汁（以下簡稱VSF）
　　
　　在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體（阻流體），從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡曼渦街，如圖1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)來流的平均速度為U，旋渦發(fā)生體迎面寬度為d，表體通徑為D，根據(jù)卡曼渦街原理，有如下關(guān)系式
　　
　　f=SrU1/d=SrU/md（1）
　　
　　式中U1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速，m/s；
　　
　　Sr--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
　　
　　圖1卡曼渦街　　
　　                                                 渦街流量計工作原理圖
　　
　　管道內(nèi)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(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)，Sr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，VSF的流量計算式為
　　
　　(4)
　　
　　圖2斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
　　
　　式中qVn，qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力，Pa；
　　
　　Tn，T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；
　　
　　Zn，Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
　　
　　由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響，即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。