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一體式渦街流量計(jì)工作原理

一體式渦街流量計(jì)是利用流體力學(xué)中卡門(mén)渦街的原理制作的一種儀表，它是把一個(gè)稱做旋渦發(fā)生體的對(duì)稱形狀的物體(如圓柱形、棱柱形、T柱形等)垂直插在管道中，流體繞過(guò)旋渦發(fā)生體時(shí)，出現(xiàn)附面層分離，在旋渦發(fā)生體的左右兩側(cè)后方會(huì)交替產(chǎn)生旋渦，如圖4-17所示，左右兩側(cè)旋渦的旋轉(zhuǎn)方向相反。這種旋渦列通常被稱為卡門(mén)旋渦列，也稱卡門(mén)渦街。

　　由于旋渦之間的相互影響，旋渦列一般是不穩(wěn)定的，但卡門(mén)從理論上證明了當(dāng)兩旋渦列之間的距離h和同列的兩個(gè)旋渦之間的距離L滿足公式h/L=0.281時(shí)，非對(duì)稱的旋渦列就能保持穩(wěn)定。此時(shí)旋渦的頻率f與流體的流速，及旋渦發(fā)生體的寬度d有下述關(guān)系 

　　式中 S1——斯特勞哈爾數(shù)。由此可得：

　　式中 S0——流通截面積；

          　ξ——儀表常數(shù)，其物理意義是指渦街流量計(jì)中流過(guò)的單位體積的流體時(shí)流量計(jì)所發(fā)出的脈沖數(shù)。

　　由式4-7可見(jiàn)，當(dāng)流量的管道內(nèi)徑D和旋渦發(fā)生體的寬度d的值確定時(shí)，在一定雷諾數(shù)Re 范圍內(nèi)(即斯特勞哈爾數(shù)S.為常數(shù)的范圍內(nèi))，流量Q，與旋渦頻率f成線性關(guān)系。如圖4-18所示。因此，只要測(cè)出旋渦的頻率f就能求得流過(guò)流量計(jì)管道流體的體積流量Q。這就是渦街流量計(jì)的測(cè)量原理。

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