Edgardo Gazcón El Bronco, , Valentín Trujillo El Bronco. Kostas Baladimas Exormisis, , Prodromos Meravidis Exormisis. David Holland Embedded, , David Holland Embedded. ? Study Aids Verbal Workout for the GMAT, , Princeton Review 2nd Edition.

涡街流量计----------采用压电晶体作为检测传感器

的原理
1.卡门涡街的产生与现象 为说明卡门涡街的产生,我们来考虑粘性流体绕流圆柱体的流动.
2.卡门涡街的稳定条件 并非在任何条件下产生的涡街都是稳定的.
3.涡街运动速度 为了导出旋涡脱落频率与流速之间的关系,首先要得到涡街本身的运动速度 .
4.流体流速与旋涡脱落频率的关系 从前面讨论可知,当流体以流速u流动时,相对于旋涡发生体,涡街的实际向下游运动速度为u-ur.如果单列旋涡的产生频率为每秒f个旋涡,那么,流速与频率的关系为 u-ur = fl (3-27) 将式(3-26)代入,可得到流速u与旋涡脱落频率f之间的关系.但是,在实际上不可能测得速度环量 的数值,所以只能通过实验来确定来流速度u与涡街上行速度ur之间的关系,确定因注形旋涡发生体直径d与涡街宽度h之间的关系,有: h=1. 3d (3-28) ur=0. 14u (3-29) 将式(3-24),(3-27),(3-28),(3-29)联立,可得: f= = = (3-29’) 0. 2u / d 也可将上式写成: St= 0. 2 (3-30) St称为斯特罗哈数.从实验可知,在雷诺数Re为3×l02-3×l05范围内,流体速度u与旋涡脱落频率的关系是确定的.也就是说,对于圆柱形旋涡发生体,在这个范围内它的斯特罗哈数St是常数,并约等于0.2,与理论计算值吻合的很好.对于圆柱型式的旋涡发生体,其斯特罗哈数St也是常数,但有它自己的数值.图3-8为圆往型旋涡发生体产生的涡街结构. 根据以上分析,从流体力学的角度可以判定
测量的上下限流量为:Re=3×102-2×l05.当雷诺数更大时,圆柱体周围的边界层将变成紊流,不符合上述规律,并且将会是不稳定的.
5.流体振动原理 当涡街在旋涡发生体下游形成以后,仔细观察其运动,可见它一面以速度u-ur平行于轴线运动,另外还在与轴线垂直方向上振动.这说明流体在产生旋涡的同时还受到一个垂直方向上力的作用.
6.流量公式
是一种速度式流量计,它测的是流体的流速u.为得到流量值,必须乘以流通截面积A.对于不同形式的旋涡发生器,它的流通截面积计算是不同的.

优点及局限性
优点:
结构简单牢固,安装维护方便;
适用的流体种类多。如液体、气体、蒸汽和部分混相流体;
精度较高、范围较宽、压损小。
局限性:
不适用于低雷诺数测量,故在高粘充、低流速、小口径情况下应用受到限制;
旋涡分离的稳定性受流速的影响。要求有足够的直管段;
力敏检测法对管道机械振动较敏感,不宜用于强振动场所;
仪表在脉动流、混相流中尚欠缺理论研究和实践经验;
在多年使用中,其效果并不理想,大致原因在产品的质量、选型不当,以及现场调整问题。
是基于卡门涡街原理而研制成功的一种具有国际先进水平的新型流量计,由于它具有其他流量计不可兼得的优点,自七十年代以来得到了迅速的发展,据有关资料显示,现在日本、欧美等发达国家使用的比例大幅上升,已广泛应用于各个领域,将在未来流量仪表中占主导地位,是孔板流量计最理想的替代产品,也是目前国内的首选流量计。
1、具有以下特点:
结构简单而牢固,无可动部件,可靠性高,长期运行十分可靠;
安装简单,维修十分方便;
检测传感器不直接接触介质,性能稳定,寿命长;
输出是与流量成正比的脉冲信号,无零点漂移,精度高,并方便和计算机联网;
测量范围宽,量程比可达1:10;
压力损失较小,运行费用低,更具节能意义;
在一定的雷诺数范围内,输出信号频率不受流体物理性质和组份变化影响,仪表系数仅与漩涡发生体的形状和尺寸有关测量流体的体积流量无需补偿,调换配件后无需重新标定仪表的系数。
应用范围广,蒸汽、气体、液体的流量均可测量;
检定周期为二年。
2、
存在着一定的局限性:
是一种速度式流量计,漩涡分离的稳定性受流速分布影响,故它对直管段有一定的要求,一般是前"10D,后5D";
测量液体时,上限流速受压损和"气蚀"现象限制,一般是10m/s。
测量气体时,上限流速受介质可压缩性变化的限制,下限流速受雷诺数和传感器灵敏度的限制,一般气体的流速范围10-70m/s,蒸汽的流速范围为8-50m/s;
应力式
对振动较大敏感,故在振动较在的管道安装时,管道要有一定的减震措施;
应力式
采用压电晶体作为检测传感器,故其受温度的限制,一般长期工作温度为-40℃~+350℃和-10℃~+250℃。

  • 相关文章:

发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。

日历

最新留言

最近发表