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講解渦街流量計主要部件發(fā)生體
關(guān)鍵字:渦街流量計 日期:2012-11-7 8:37:02
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發(fā)生體是渦街流量計的核心部件。它的主要功能就是在三維的管流場中,迫使旋渦在其軸向產(chǎn)生同步分離,把三維的管
流變成二維的旋渦流。它的另外一個功能就是與檢測元件配合,為檢測元件提供合理的安裝位置,完成對渦街信號的檢測。
渦街流量計的流量特性(儀表系數(shù)、線性度、重復(fù)性、范圍度)和阻力特性都與發(fā)生體的形狀與幾何參數(shù)密切相關(guān)。
渦街流量計發(fā)生體的設(shè)計,目前尚無嚴(yán)密的理論,也無系統(tǒng)的計算方法,國內(nèi)外各制造廠家推出的各種渦街流量計產(chǎn)品
中,所用的發(fā)生體的形狀和尺寸仍然是以大量實驗為依據(jù),來確定發(fā)生體的形狀和參數(shù)。所以對發(fā)生體的分類,也只能以形
狀和結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。
按柱型分:有圓柱、三角柱、梯形柱、矩形柱、T形柱發(fā)生體等;
按結(jié)構(gòu)分:有單發(fā)生體和雙(多)發(fā)生體兩類。單發(fā)生體的基本形狀有圓柱、三角柱和矩形柱等。隨著渦街流量計的發(fā)展,
出現(xiàn)一些復(fù)合型發(fā)生體,把幾種基本型發(fā)生體進(jìn)行組合,也能獲得較好的效果。
從理論上講,只要流體有粘性,且作繞流運動時,在流動方向上存在著正的壓力梯度(dp/dx>0)就會產(chǎn)生流動分離。因
此,當(dāng)流體流經(jīng)任何非流線型阻流體時,在雷諾數(shù)Re達(dá)到一定值后,都會形成渦街,但形狀不同,幾何尺寸不同的發(fā)生體,
分離產(chǎn)生的渦街信號強(qiáng)度和穩(wěn)定性的差異是較大的。為滿足流量測量要求,對不同發(fā)生體提出基本要求,有利于渦街流量計
的設(shè)計和開發(fā)…。
大量實踐證明,一種性能優(yōu)良的發(fā)生體應(yīng)滿足以下幾方面要求:
(1)應(yīng)有較陡斷(鈍)的截面形狀,具有這種形狀的非流線型柱體,是產(chǎn)生旋渦分離的條件;
(2)它應(yīng)是一根均勻的柱狀體,在柱體的軸線方向上所有的橫截面形狀是相同的、均勻的、對稱的,這是把三維管流轉(zhuǎn)
變成二維的旋渦流的條件;
(3)柱體的兩側(cè)具有明顯的棱邊,能控制旋渦在發(fā)生體的軸線方向上同步分離。并在較寬的雷諾數(shù)范圍內(nèi),保持旋渦分
離點穩(wěn)定,這是保持斯特勞哈爾數(shù)Sr恒定的必要條件。
以上三方面是發(fā)生體的基本條件。但作為渦街流量計的核心部件,為滿足流量測量的要求,以下幾方面也很重要:
(1)旋渦強(qiáng)烈,有較高的信噪比,這種具有高信噪比的渦街信號有利于信號檢測,可提高渦街流量計的量程范圍;
(2)幾何形狀和結(jié)構(gòu)盡量簡單,便于加工,有利于渦街流量計的標(biāo)準(zhǔn)化;
(3)能為各種檢測元件的安裝提供合理的位置和空間,有利于檢測元件的裝配和維護(hù);
(4)它的固有頻率應(yīng)處在渦街的信號頻帶之外;
(5)采用的材質(zhì)應(yīng)能承受流體的腐蝕沖擊、磨損作用和溫度變化的影響
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