涡街流量计原理
在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,如下图所示,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f,被测介质平均流速为V,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到以下关系式:
f=StV1/d=St+V/md (1)
式中 V1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;
St--斯特劳哈尔数;
m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
管道内体积流量Qv为
Qv=πD2V1/4=πD2mdf/4St (2)
K=f/qv=[πD2md/4St]-1 (3)
式中 K--流量计的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。
K除与旋涡发生体、管道的几何尺寸有关外,还与斯特劳哈尔数有关。斯特劳哈尔数为无量纲参数,它与旋涡发生体形状及雷诺数有关,图2所示为圆柱状旋涡发生体的斯特劳哈尔数与管道雷诺数的关系图。由图可见,在ReD=2×104~7×106范围内,St可视为常数,这是仪表正常工作范围。当测量气体流量时,只要检测出频率f就可以求得管道内流体的流速,有流速V求出体积流量。所测得的脉冲数与体积量之比称之为仪表常数K,见公式: