渦街流量計與旋進(jìn)流量計的比較研究

渦街流量計與旋進(jìn)流量計的比較研究

渦街流量計的原理
    渦街流量計是在流量計管道中，設置一滯流件，當流體流經(jīng)滯流件時(shí)，由于滯流件表面的滯流作用等原因，在其下游會(huì )產(chǎn)生兩列不對稱(chēng)的旋渦，這些旋渦在滯流件的側后方分開(kāi)，形成所謂的卡門(mén)（Karman）旋渦列，兩列旋渦的旋轉方向是相反的，卡門(mén)從理論上證明了當h/L=0.281（h為兩旋渦列之間的寬度，L為兩個(gè)相鄰旋渦間的距離）時(shí)，旋渦列是穩定的，在此情況下，產(chǎn)生旋渦的頻率f與流量計管道中流體流速υ的關(guān)系為：
　　f =sv/d
　　v=df/s
　　式中 d ——圓柱形滯流件的直徑；
　　s——無(wú)量綱常數，稱(chēng)為Strouhal數，與流體流動(dòng)狀態(tài)的雷諾數Re有關(guān)。
　　流量計圓截面管道的雷諾數Re為：
　　式中 υ——流體的流速，m/s；
　　ρ——流體的密度，kg/m3；
　　μ——流體的動(dòng)力粘度，(kg?m-1)/s。
　　而流體的流量：
　　Q=A *v

　　從上式可見(jiàn)，渦街流量計選型設計完畢，流量Q不僅與f有關(guān)，而且與雷諾數Re也有關(guān)。雷諾數Re是表征粘性流體流動(dòng)特性的一個(gè)無(wú)量綱數，其物理意義是流體流動(dòng)的慣性力與粘滯力的比值。因此，流體的流動(dòng)狀態(tài)對渦街流量計的使用也有一定的影響。如果環(huán)境參數對流體流動(dòng)狀態(tài)有影響也會(huì )影響到渦街流量計的使用性能。

 

旋進(jìn)旋渦流量計原理：
    旋進(jìn)旋渦流量計流量沿著(zhù)軸向的流體流量傳感器入品時(shí)，在漩渦發(fā)生體的作用下，被強制圍繞中心線(xiàn)旋轉，產(chǎn)生漩渦流，漩渦流在文丘利管中旋進(jìn)，到達收縮段突然節流后，使漩渦流加速，當通過(guò)擴散段時(shí)，漩渦中心沿一錐形螺旋線(xiàn)進(jìn)動(dòng)。此時(shí)，漩渦中心通過(guò)檢測點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)頻率與流體的流速成正比。由壓電傳感器檢測到的漩渦流進(jìn)動(dòng)頻率信號經(jīng)放大、濾波、整形后轉換成流量值進(jìn)行就地顯示或信號選擇。