涡街流量计工作原理是什么?

涡待流量计的公式
2024-12-25 20:14:40
推荐回答(3个)
回答1:

涡街流量计的工作原理是流体振荡,当流体在管道中经过涡街流量变送器时,在三角柱的漩涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列漩涡。 涡街流量计的输出信号与流速成正比,即通过测量漩涡的频率就可以得到流速,进而得到流量。

涡街流量计的公式通常涉及斯特劳哈尔数(St),它是一个无量纲数,与旋涡发生体及雷诺数有关。流速v和斯特劳哈尔数St、旋涡发生体迎面宽度d以及公称通径D之间存在一定的关系,公式为:f=St*v/(1-1.27d/D)*d。

通常来说,涡街流量计的输出信号(频率)不受流体物性和组分变化的影响,仪表系数仅与旋涡发生体形状和尺寸以及雷诺数有关。

回答2:

涡街流量计是一种用于测量液体或气体流量的仪器。它的工作原理基于一个简单的物理原理:流体流经一个特定形状的物体时会产生旋转力,而这个旋转力的大小与流体的流量成正比。涡街流量计利用这个原理来测量流体的流量。
涡街流量计的主要部件是一个安装在管道中心的轴,轴的两端分别安装有两个涡街叶片。当流体通过管道时,流体的速度会使得涡街叶片旋转。旋转产生的涡旋会被传感器检测到,传感器可以将旋转速度转换成相应的流量值。因此,通过测量旋转速度,就可以确定流体的流量。
涡街流量计的公式为:Q=K×f×C,其中Q为流量,K为仪表常数,f为涡街叶片旋转频率,C为修正系数。仪表常数是由仪表的设计参数决定的,修正系数包括温度、压力、粘度、密度等因素的影响。
选用涡街流量计时,需要考虑流体的物性、流量范围、工作温度和压力、安装要求等因素。此外,还需要根据实际情况选用合适的输出信号类型和通信接口,以便与其他设备集成。

回答3:

涡街流量计的工作原理基于卡门涡街效应(Kármán Vortex Street),这是一种流体力学现象。其核心部件是一个称为旋涡发生体的阻流件,通常设计为非流线型,如三角柱形状,安装在流体流动的管道中。

当流体(如气体、蒸汽或液体)以一定速度流过旋涡发生体时,会在其后两侧交替产生一串漩涡。这些漩涡以稳定的频率脱落,并在旋涡发生体的下游形成有规律的涡街排列。这个脱落漩涡的频率与流过旋涡发生体的流体平均速度成正比,同时与旋涡发生体的特征宽度(如直径)有关,这一关系可以通过斯特劳哈尔数(St)来描述,斯特劳哈尔数是一个无量纲常数,对于许多常见情况是恒定的。

具体来说,漩涡脱落的频率f可以通过以下公式表达:


=




1


f=
1−β
St⋅V


其中:


f 是漩涡脱落的频率,


St 是斯特劳哈尔数,

V 是流体的平均流速,

=

/

β=d/D 是一个无量纲参数,

d 是旋涡发生体的特征宽度(如直径),

D 是管道直径。
涡街流量计内部装有检测元件(如压电传感器),能够感知这些漩涡产生的微小压力波动,并将这些波动转换为电信号。随后,信号转换器会处理这些电信号,根据预先标定的频率-流速关系,计算出流体的流速,进而得到体积流量或质量流量(如果考虑了流体的密度、压力和温度等参数)。

由于漩涡的产生及其频率与流体的物理性质如密度、压力、温度和粘度等关系不大,涡街流量计具有压力损失小、量程范围大、精度高、可靠性好且维护简便等特点,被广泛应用于各种工业领域的流量测量