工作原理
智能渦街流量計的基本原理是卡門渦街原理,即“旋渦分離頻率與流速成正比”。
流量計流通本體直徑與儀表的公稱口徑基本相同,如圖一所示,流通本體內插入有一個近似為等腰三角形的柱體,柱體的軸線與被測介質流動方向垂直,底面迎向流體。
當被測介質流過柱體時,在柱體兩側交替產生旋渦,旋渦不斷產生和分離,在柱體下游便形成了交錯排列的兩列旋渦即“渦街”。理論分析和實驗已證明,旋渦分離的頻率與柱側介質流速成正比。
F=SR↓
式中:f-柱體側旋渦分離的頻率(H2)
V-柱側流速(m/s)d-柱體迎流面寬度(m);
Sr-斯特勞哈爾數,是一個取決于柱體斷面形狀而與
流體性質和流速大小基本無關的常數,Sr:0.17~0.18。
圓管內的渦街
智能渦街流量計的設計柱寬d與流通管直徑D具有固定的比值,
因此,流經管內的平均流速V與柱側流速V有固定的比值:
VN=1-1.25d/D
于是:
由于上式中,d和D都是已知的結構尺寸,而Sr是常數,因此測得旋渦分離頻率F,便測得了管內平均流速,從而測得流量Q:
0=3600F⋅V(m3/h)
式中:F-流量計流通本體的流通面積(m2)V-流量計流通本體的平均流速(m/s)
比較 Qminρ 和Qminv,其中取數值較大的一個作為該型號流量計在該種介質使用時的下限流量。
說明:B、上限流量
各種不同介質的使用上限流量如表2所示。一般情況下,液體的上限流速為6m/s;氣體或蒸汽的上限流速為45m/s。
注2:智能渦街流量計的阻力系數Cd=2.2::流量計在不同的流量下的阻力損失可按下式計算:
式中:P-阻力損失(Pa)
P-介質密度
V-管內平均流速(m/s)
注3:使用介質為液體時,為防止氣化和氣蝕,應使流量計處的流體壓力P滿足下式要求: p>2.6P+1.25Ps
式中:Δ P-壓力損失計算值;
Ps-與工作溫度對應的該液體的飽和蒸汽壓(kPa);
P-流體壓力(KPA)
渦街流量計
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