产品 资讯
请输入产品名称
噪声分析仪 纺织检测仪器 Toc分析仪 PT-303红外测温仪 转矩测试仪 继电保护试验仪 定氮仪
首页 产品 专题 品牌 资料 展会 成功案例 网上展会
词多 效果好 就选易搜宝！
首页 >>> 技术文章 >

技术文章

涡街流量计的原理
1．卡门涡街的产生与现象
为说明卡门涡街的产生，我们来考虑粘性流体绕流圆柱体的流动．当流体速度很低时，流体在前驻点速度为零，来流沿圆柱左右两侧流动，在圆柱体前半部分速度逐渐增大，压力下降，后半部分速度下降，压力升高，在后驻点速度又为零．这时的流动与理想流体统流圆柱体相同，无旋涡产生，如图3—7a所示．
随着来流速度增加，圆柱体后半部分的压力梯度增大，引起流体附面层的分离，如图3—7b所示．当来流的雷诺数Re再增大，达到40左右时，由于圆柱体后半部附面层中的流体微团受到更大的阻滞，就在附面层的分离点S处产生一对旋转方面相反的对称旋涡．如图3－7c所示．
在一定的留诺数Re范围内，稳定的卡门涡街的及旋涡脱落频率与流体流速成正比．
图3－8涡街结构示意图
5．流体振动原理
当涡街在旋涡发生体下游形成以后，仔细观察其运动，可见它一面以速度u－ur平行于轴线运动，另外还在与轴线垂直方向上振动．这说明流体在产生旋涡的同时还受到一个垂直方向上力的作用．下面讨论这个垂直方向上力的产生原因及计算方法．
同前讨论，假定来流是无旋的，根据汤姆生定律：沿封闭流动流线的环量不随时间而改变．那么，当在旋涡发生体右(或左)下方产生一个旋涡以后，必须在其它地方产生一个相反的环量，以使合环量为零．这个环量就是旋涡发生体周围的环流．根据茹科夫斯基的升力定理，由于这个环量的存在，会在旋涡发生体上产生一个升力，该升力垂直于来流方向．设作用在旋涡发生体每单位长度上的升力为L，有：
L＝u（3－31）
式中――流体密度；
u――来流速度；
――旋涡发生体的速度环量．
从前面的讨论中可以得到以下关系，
＝2ur；ur=K1u；＝K2d；
将上述关系代入式(3—1)，并令系数K＝2K1K2，则有：
L＝Kdu2(3－32)
这就是作用在旋涡发生体上的升力．由于旋涡在旋涡发生体两侧交替发生，且旋转方向相反，故作用在发生体上的力亦是交替变化的．而流体则受到发生体的反作用力，产生垂直于铀线方向的振动，这就是流体振动的原理．
从上述分析可以知道：交替地作用在旋涡发生体上升力的频率就是旋涡的脱落频率．通过检测该升力的变化频率，就可以得到旋涡的脱落频率，从而可得流体的流速值。
6．流量公式
涡街流量计是一种速度式流量计，它测的是流体的流速u．为得到流量值，必须乘以流通截面积A．对于不同形式的旋涡发生器，它的流通截面积计算是不同的．以下仅举圆柱形流通截面积A可表示为
A≈（1－1.25）（3－33）
由此可得流量公式为
qv＝Au＝（1－1.25）（3－34）
从该式可知，流量qv与旋涡脱落频率f在一定雷诺数范围内成线性关系。因此，也将这种流量计称为线性流量计。
 
上一篇：电磁流量计制造技术发展和应用行业扩展
下一篇：流量计选型原则