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乙烯流量計工作原理
(1)工作原理
①卡門渦街
a.卡門渦街現(xiàn)象。1911年卡門(Kaman)提出卡門渦街理論，為振動式流量計奠定了理論基礎(chǔ)?？ㄩT在實驗中發(fā)現(xiàn)，在流動流體中插人一根或多根迎流面為非線性流型的柱狀物時，流體在柱狀物的兩側(cè)交替地分離出兩列規(guī)則的旋渦，這種現(xiàn)象稱為卡門渦街現(xiàn)象。常見示例是當風吹戶外的線時，在線后會有規(guī)則的聲音.圖2-39是卡門渦街現(xiàn)象及實際的渦街形狀。
b.卡門渦街理論。卡門及其研究者指出，卡門渦街的分離頻率f與流體流速u成正比與旋渦發(fā)生體柱體特征尺寸d成反比，即分離頻率f與發(fā)生體的幾何形狀和尺寸、流體流速等有關(guān)。
②工作原理
a.斯特勞哈爾(Strouhal)數(shù)。斯特勞哈爾數(shù)Sr用于描述當?shù)貞T性力與位移慣性力之比。與雷諾數(shù)Re類似，它是一個無量綱數(shù).常用于描述卡門旋渦分離頻率f與流體流速u場之間關(guān)系。即:
b.工作原理.根據(jù)上式，測量的流體流量qv為:
可見，被測流體流量qv與渦街分離頻率f成正比，與儀表系數(shù)K成反比.流速u在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)，K呈現(xiàn)接近常數(shù).圖2-40是典型的儀表系數(shù)K與雷諾數(shù)Re的關(guān)系曲線。
對直徑d的圓柱形旋渦發(fā)生體，旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比m可表示為:
式中，D是測量管內(nèi)徑，m。則儀表系數(shù)K可表示為:
c.標準發(fā)生體。根據(jù)圖2-41設(shè)計的標準渦街發(fā)生體(Takamoto, 1994)及其誤差見表2-20
| 標準值 | zui大允許誤差/% | 對儀表系數(shù)的影響/% |
W/D | 0.28 | 0.1 | 0.13 |
H/D | 0.35 | 0.7 | 0.00 |
h/D | 0.03 | 6.6 | 0.13 |
L/D | 0.912 | 0.15 | 0.08 |
θ | 19° | 0.4° | 0.05 |
水平(相對于管軸) | 0° | 0.5° | 0.05 |
垂直(相對于管道直徑) | 0° | 0.3° | 0.06 |
采用標準設(shè)計的渦街發(fā)生體，它的流通面積接近于孔板在徑比0.65時的流通面積。
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