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涡街流量计的作用
关键字:涡街流量计 日期:2012-11-15 9:08:47
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根据卡曼涡街理论,只有当h/L=0.2806时,涡街才是稳定的,这是涡街流量计的最基本的条件。因为
只有涡街稳定,才能有涡街流量计的正常工作。但是对于常规涡街流量计来说,还应有另一个重要条件,
这就是在测量范围内,斯特劳哈尔数Sr(即仪表系数K)应保持恒定。实际上,Sr和K都是雷诺数ReD的
函数。大量试验证明:当ReD≥5×l0³ 时,涡街流量计才进入可测量的区域;当ReD≥2×10³ 时,涡街流量
计才进入精确度保证区域。而对ReD<5×10³ 的区域,不仅Sr出现了严重的非线性,而且旋涡信号也非常
微弱,检测起来也十分困难。
文献[5]提供的低雷诺数涡街流量计,在低雷诺数区域取得突破。可把涡街流量计下限雷诺数降低到5×10³
以下,并制造出DN18、DN25和DN32规格的系列产品,精确度达到±1.5%。
对于低雷诺数涡街流量计,要解决的关键问题主要包括以下两方面:
(1)保持Sr的恒定
众所周知,当ReD<2300时,管内的流动变成层流流动,流速分布也变成如图1-1所示的抛物线形层流速
度分布。在这种情况下,旋涡可以稳定分离,但却不一定有恒定的5r。为了使Sr恒定,必须使流速沿径向尽
可能均匀。文献[5]中采用的方法是在靠近三角发生体的上游侧,增加一层金属丝网进行整流。该金属丝网能
使靠近管道中心的较高流速的流体,由于受到较大阻力,而降低流速,则一部分转而从靠近管壁处流走,因
而使靠近管壁处流速增大,从而使流速分布趋于均匀;另一个重要措施是提高管壁的光洁度和同轴度。因为
管壁越光洁、越直,流速均匀分布范围就越大。由于金属丝网的整流作用,使测量管道的流速分布在很低ReD
的范围内都较均匀。在ReD降到500时,仍能使S保持恒定。
(2)提高检测元件的灵敏度
压力检测技术。在发生体下游一定距离处,安装一个压力检测元件,检测旋涡震荡尾流
的压力脉动信号。在低雷诺数状态下,采用压力检测方法有效地解决了涡街信号的检测问题。
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