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涡街流量计的工作原理,竟然是这样

点击次数:144  发布时间:2020-12-12
   涡街流量计的原理是在流量计管道中,设置一滞流件,当流体流经滞流件时,由于滞流件表面的滞流作用等原因,在其下游会产生两列不对称的旋涡,这些旋涡在滞流件的侧后方分开,形成所谓的卡门 (Karman)旋涡列,两列旋涡的旋转方向是相反的,卡门从理论上证明了当h/L=0.281(h为两旋涡列之间的宽度,L为两个相邻旋涡间的距离)时,旋涡列是稳定的。


   涡街流量计是基于卡门涡街原理制成的一种流体振荡性流量计。即在流动的流体中放置一个非流线型的对称形状的物体(涡街流量传感器中称之为漩涡发生体),就会在其下流两侧产生两列有规律的漩涡即卡门涡街,其漩涡频率正比于来流速度:F=Stu/d

   式中 F—涡街频率 d—漩涡发生体宽度
u—来流速度 St—斯特劳哈尔数
   St的值与漩涡发生体宽度d和雷诺数Re有关。当雷诺数Re<2×104情况下, St为变数:当Re在2×104~7×106的范围内,St值基本上保持不变,这段范围为流量计的基本测量范围。雷诺数Re是表征粘性流体流动特性的一个无量纲数,其物理意义是流体流动的惯性力与粘滞力的比值 。 
   上式表明,当d和St为定值时,漩涡产生的频率F与流体的平均流速u成正比,通过测量漩涡的频率就可得到流体的流量,利用这一特性制成了涡街流量计。

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