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智能渦街流量計(jì)工作原理

智能渦街流量計(jì)用于液體、氣體和蒸汽的體積流量測(cè)量,在各個(gè)行業(yè)中廣泛使用。在化工和石化行業(yè)中的應(yīng)用場(chǎng)合中、在包含多種流體的發(fā)電廠和供熱系統(tǒng)中:飽和蒸汽、過熱蒸汽、壓縮空氣、氮?dú)狻⒁夯瘹怏w、燃料氣、二氧化碳、完全去離子水、溶劑、導(dǎo)熱油、鍋爐給水、冷凝水等。
 
工作原理 
在流體中設(shè)置非流線型旋渦發(fā)生體(阻流體),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,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖(一)所示。
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對(duì)稱地排列。設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為 f,被測(cè)介質(zhì)來流的平均速度為 V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為 d,表體通徑為 D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關(guān)系式:
f=StV/d   公式(1)
式中:
f-發(fā)生體一側(cè)產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數(shù)(無量綱數(shù))
V-流體的平均流速
d-旋渦發(fā)生體的寬度
由此可見,通過測(cè)量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時(shí)流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)(St)是無因次未知數(shù),圖(二)表示斯特羅哈爾數(shù)(St)與雷諾數(shù)(Re)的關(guān)系。
在曲線表中 St=0.17 的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測(cè)量范圍度。只要檢測(cè)出頻率 f 就可以求得管內(nèi)流體的流速,由流速 V 求出體積流量。所測(cè)得的脈沖數(shù)與體積量之比,稱為儀表常數(shù)(K),見式(2)
K=N/Q(1/m3)   公式(2)
式中:K=儀表常數(shù)(1/m3)。
N=脈沖個(gè)數(shù)
Q=體積流量(m3)
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