渦街流量計原理
在流體中設置三角柱型旋渦發生體,則從旋渦發生體兩側交替地產生兩列有規則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,如下圖所示,旋渦列在旋渦發生體下游非對稱地排列。設旋渦的發生頻率為f,被測介質平均流速為V,旋渦發生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關系式:
f=StV1/d=St+V/md (1)
式中 V1--旋渦發生體兩側平均流速,m/s;
St--斯特勞哈爾數;
m--旋渦發生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內體積流量Qv為
Qv=πD2V1/4=πD2mdf/4St (2)
K=f/qv=[πD2md/4St]-1 (3)
式中 K--流量計的儀表系數,脈沖數/m3(P/m3)。
K除與旋渦發生體、管道的幾何尺寸有關外,還與斯特勞哈爾數有關。斯特勞哈爾數為無量綱參數,它與旋渦發生體形狀及雷諾數有關,圖2所示為圓柱狀旋渦發生體的斯特勞哈爾數與管道雷諾數的關系圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106范圍內,St可視為常數,這是儀表正常工作范圍。當測量氣體流量時,只要檢測出頻率f就可以求得管道內流體的流速,有流速V求出體積流量。所測得的脈沖數與體積量之比稱之為儀表常數K,見公式: