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渦街流量計工作原理

在流體中插入一物體時，流體流動受到影響，在障礙物的兩側(cè)就會交替地分離釋放出兩串旋渦，在下游形成互相平行的兩個旋渦流，稱為卡門渦街。障礙物就是旋渦發(fā)生體，它可以是三棱柱體，或者圓柱體。

旋渦的回旋方向，因所在旋渦流的不同而不同，，如圖所示，在上邊的一列旋渦流為順時針方向旋轉(zhuǎn)，在下邊的一列則作逆時針旋轉(zhuǎn)。由于旋渦之間相互作用，其旋渦流一般是不穩(wěn)定的。但是理論和實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)滿足參數(shù)h/l=0.281（h為卡門渦街列的間隔，l為同列中旋渦的間隔）時，渦街是穩(wěn)定的，并且單側(cè)旋渦的分離釋放頻率f與流體流速v、旋渦發(fā)生體寬度d（三棱柱時為底寬，圓柱時為直徑）的關(guān)系符合下式：

f=St*v/d

式中：St-斯特勞哈爾系數(shù)

St是雷諾數(shù)Re的函數(shù)，當(dāng)Re=500～150000時，St=0.16（對三棱柱體）和St=0.2（對圓柱體）。在工業(yè)中檢測的流速，實(shí)際上幾乎都不超出這個范圍。

由上式可見，旋渦的分離頻率f只決定于介質(zhì)流速和和旋渦發(fā)生體寬度之比，而不受溫度、密度和粘度等影響，因此，對f進(jìn)行檢測，可以得到介質(zhì)流速v，并由此求得介質(zhì)的體積流量。

渦街流量計的優(yōu)點(diǎn)

1.1　渦街流量計測量元件結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，使用壽命長，維護(hù)量小。

1.2　渦街流量計測量范圍寬，量程比一般能達(dá)到1：10。

1.3　渦街流量計的體積流量不受被測流體壓力、溫度、密度或粘度等熱工參數(shù)的影響，一般不需單獨(dú)標(biāo)定，可測量液體、氣體和蒸汽的流量。

1.4　渦街流量內(nèi)計無可動部件，也沒有阻礙流體流動的節(jié)流部件，因而造成的壓力損失小。

1.5　渦街流量計精度較高，可達(dá)1.0%。