在(zai)一定的雷諾數範(fàn)圍之内,渦街流量(liang)計
輸出頻率信号(hào)同流過測量管的(de)體積流量之間的(de)關系♍不受流體物(wu)性(密度、黏度)和組(zǔ)分的影響。即流量(liàng)系數隻與旋🎯渦發(fa)生體及管道的形(xíng)狀尺寸有關,因此(ci),隻需在一種典型(xíng)介質中🔞标定其流(liu)量系數而适用于(yú)各種介質,這是渦(wo)街流量計的一大(da)優點。但🏃♂️若雷諾數(shù)超過這一範圍,就(jiu)要産生影響了。
在(zài)流體流動的管道(dao)中設置一個旋渦(wo)發生體(阻流體),于(yú)🧡是在發生體下遊(yóu)的量冊就會交替(ti)地産生有規則的(de)旋渦。這種旋渦稱(cheng)♍爲卡曼渦街。此旋(xuán)渦的頻率同各因(yīn)素的關系可用式(shì)(8.5)表述,即
卡曼渦街(jiē)
(8.5)
式中 ——發生體一側(cè)産生的卡曼渦街(jiē)頻率;
——斯特羅哈爾(ěr)數(無量綱數);
——流體(tǐ)的流速;
——旋渦發生(sheng)體的寬度。
圖8.5所示(shì)爲圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特羅哈(ha)爾數同雷諾數的(de)關系。由圖可見,在(zai) 4~7×106範圍内,是曲線的(de)平坦部分(Sr=1.7),卡曼渦(wō)街頻率與流速成(cheng)正比,這💯是儀表正(zhèng)常工作範圍。在 =5×103~2×104範(fan)圍内,旋渦能穩定(dìng)發生,但因斯特羅(luo)哈爾數增大,所以(yi)流量系數須經校(xiao)正後才能保證流(liu)量測量精㊙️度。當ReD<5×103後(hou)旋渦不發生或不(bu)能穩定地發生。
斯(sī)特羅哈爾數與雷(léi)諾數的關系
本節(jiē)讨論的是 =5×103~2×104的區間(jian)如何提高流量測(cè)量精度的問題。如(ru)果獲得可靠的校(xiào)正系數并用适當(dang)的方式實現在線(xian)校正就能🐇将測量(liang)精度提🐉高,将範圍(wéi)度顯著擴大。
(2)雷諾(nuò)數影響的校正 表(biǎo)8.2給出了YF100系列渦街(jie)流量計低雷諾數(shu)💜測量🔅段的校正系(xì)數表。使用這一表(biǎo)格的方❌式也有在(zài)線計算和離線計(ji)算之分。其中在線(xian)計算☔法多在帶CPU的(de)渦街流量變送器(qi)(傳感器)中使用,離(lí)線計算多在流量(liàng)顯示表中用折🏃♀️線(xiàn)法實現校正時使(shi)用。
表8.2 雷諾數校正(zheng)系數
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雷諾數ReDi
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校正(zheng)系數A
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雷諾數ReDi
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校正(zheng)系數A
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5.5×103
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0.886
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2.0×104
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0.990
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8.0×103
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0.935
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4.0×104
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1.000
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1.2×104
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0.964
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所示爲在線(xiàn)計算校正系數的(de)程序框圖。圖中的(de)Kt爲流量系數,D爲☁️測(cè)量管内徑, 爲流體(tǐ)黏度,qm爲質量流量(liang)。
離線計算就是計(ji)算滿量程的雷諾(nuo)數和各典型流量(liàng)點的流量值,然後(hou)制作折線,填入儀(yí)表的程序菜單,儀(yí)表運行後,實現自(zì)動校正。
(3)舉例
①已知(zhī)條件
a.流體名稱:柴(chai)油
b.流體溫度:30℃
c.流體(ti)密度: 3
d.流體黏度: ·s
e.管(guan)道内徑:D=0.05m
f.最大流量(liàng):qvmax=50m3/h
②計算
a.最大質量流(liú)量qmmax的計算
qmmax=
b.最大流(liú)量時的雷諾數ReDmax的(de)計算[使用式(8.2)]
ReDmax = 4
c.各典(dian)型流量點的體積(jī)流量qvi的計算
(8.6)
将表(biao)8.2中各典型流量點(diǎn)雷諾數代入式(8.6)得(de)各點流量qvi,列于😘表(biao)8.3中。
表8.3 各特征點校(xiào)正系數
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流量值qvi/(m3/h)
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雷(lei)諾數ReDi
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校正系數A
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流(liu)量值qvi/(m3/h)
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雷諾數ReDi
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校正(zheng)系數A
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2.976
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5.5×103
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0.886
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10.823
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2.0×104
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0.990
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4.329
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8.0×103
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0.935
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21.645
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4.0×104
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1.000
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6.494
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1.2×104
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0.964
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50.000
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9.24×103
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1.000
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這一方法可(ke)用來對黏度比水(shuǐ)高一些的液體低(dī)流速段🌈進行誤差(chà)校正。
(4)在流量傳感(gan)器(變送器)中的實(shí)現
上面所述的雷(lei)諾數影響的校正(zheng)是在流量二次表(biao)☁️中完成💋的,适用于(yú)渦街流量計本身(shen)無校正能力的測(cè)量系統。随着計算(suan)機技術滲透到流(liú)量一次表,有些渦(wo)街流量計♌本身也(ye)🔴具備了這種校正(zhèng)功能。例如🐉橫河公(gōng)司⛱️的YF100系列E型渦街(jie)流量計中,是用4段(duàn)折線實現此項校(xiào)正。折線的橫坐标(biāo)爲旋渦頻率 ,其縱(zòng)坐标爲校正系數(shù)A,如圖8.7所示。
在表8.3所(suo)示的例子中,可從(cong)表8.3中的流量值qvi按(an)下式求取各特征(zheng)🤟點🔅頻率 。
式中 ——體積(jī)流量,L/h或m3/h;
Kt——流量系數(shù),P/L或P/m3(1P=0.1Pa·s)。
然後将各點頻(pin)率和所對應的校(xiào)正值填入渦街流(liú)量計(變送器)菜單(dān)(第D21~D30條),并在“REYNOLDS ADJ”(雷諾數(shù)校正)項指定“1”(執行(hang)),儀表運行後,就能(néng)将雷諾數對流量(liang)系數Kt的影響自動(dòng)按下式進行校正(zhèng)。
式中 ——校正後的流(liú)量系數,P/L或P/m3;
A——校正值(zhi);
Kt——未經校正的流量(liàng)系數,P/L或P/m3
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智能(néng)電磁流量計
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