DN20蒸汽流量計工作原理

在蒸汽流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，則從旋渦發(fā)生體兩頭替換地發(fā)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦稱為卡門旋渦，如右圖所示，旋渦列在旋渦發(fā)生體下非對稱地擺放。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)均勻流速為 ，旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d，表體通徑為D，即可得到以下聯(lián)絡(luò)式：
f=SrU1/d=SrU/md
式中U1--旋渦發(fā)生體兩頭均勻流速，m/s；
Sr--斯特勞哈爾數(shù)；
m--旋渦發(fā)生體兩頭弓形面積與管道橫截面面積之比
管道內(nèi)體積流量qv為
qv= D2U/4= D2mdf/4Sr
K=f/qv=[ D2md/4Sr]-1
式中 K-- 流量計的儀器系數(shù)，脈沖數(shù)/m3（P/m3）。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾許尺度有關(guān)外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù)，它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的聯(lián)絡(luò)圖。由圖可見，在ReD=2 104～7 106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，這是儀器正常工作范圍。當檢測氣體流量時，VSF的流量計算式為（4）
斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)聯(lián)絡(luò)曲線式中 qVn，qV--分別為標準狀態(tài)下（0oC或20oC，101.325kPa）和工況下的體積流量，m3/h；
Pn，P--分別為標準狀態(tài)下和工況下的肯定壓力，Pa；
Tn，T--分別為標準狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度，K；
Zn，Z--分別為標準狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
  由上式可見，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分改變的影響，即儀器系數(shù)在必定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺度等有關(guān)。但是作為流量計在物料平衡及動力計量中需檢測質(zhì)量流量，這時流量計的輸出信號應(yīng)一起監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性和組分對流量計量仍是有直接影響的。

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