工作原理
智能涡街流量计的基本原理是卡门涡街原理,即“旋涡分离频率与流速成正比”。
流量计流通本体直径与仪表的公称口径基本相同,如图一所示,流通本体内插入有一个近似为等腰三角形的柱体,柱体的轴线与被测介质流动方向垂直,底面迎向流体。
当被测介质流过柱体时,在柱体两侧交替产生旋涡,旋涡不断产生和分离,在柱体下游便形成了交错排列的两列旋涡即“涡街”。理论分析和实验已证明,旋涡分离的频率与柱侧介质流速成正比。
F=SR↓
式中:f-柱体侧旋涡分离的频率(H2)
V-柱侧流速(m/s)d-柱体迎流面宽度(m);
Sr-斯特劳哈尔数,是一个取决于柱体断面形状而与
流体性质和流速大小基本无关的常数,Sr:0.17~0.18。
圆管内的涡街
智能涡街流量计的设计柱宽d与流通管直径D具有固定的比值,
因此,流经管内的平均流速V与柱侧流速V有固定的比值:
VN=1-1.25d/D
于是:
由于上式中,d和D都是已知的结构尺寸,而Sr是常数,因此测得旋涡分离频率F,便测得了管内平均流速,从而测得流量Q:
0=3600F⋅V(m3/h)
式中:F-流量计流通本体的流通面积(m2)V-流量计流通本体的平均流速(m/s)
比较 Qminρ 和Qminv,其中取数值较大的一个作为该型号流量计在该种介质使用时的下限流量。
说明:B、上限流量
各种不同介质的使用上限流量如表2所示。一般情况下,液体的上限流速为6m/s;气体或蒸汽的上限流速为45m/s。
注2:智能涡街流量计的阻力系数Cd=2.2::流量计在不同的流量下的阻力损失可按下式计算:
式中:P-阻力损失(Pa)
P-介质密度
V-管内平均流速(m/s)
注3:使用介质为液体时,为防止气化和气蚀,应使流量计处的流体压力P满足下式要求: p>2.6P+1.25Ps
式中:Δ P-压力损失计算值;
Ps-与工作温度对应的该液体的饱和蒸汽压(kPa);
P-流体压力(KPA)
涡街流量计
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