把一個非流線型阻流體垂直插入管道中,，隨著流體繞過阻流體流動,，產生附面層分離現(xiàn)象，形成有規(guī)則的旋渦列,，左右兩側旋渦的旋轉方向相反,。這種旋渦稱為卡門渦街。生產旋渦分離的阻流體稱為旋渦發(fā)生體,。渦街流量計是根據(jù)旋渦脫離旋渦發(fā)生體的頻率與流量之間的關系來測量流量的儀表,。

1、卡門渦街的產生與現(xiàn)象

為說明卡門渦街的產生,，我們來考慮粘性流體繞流圓柱體的流動,。當流體速度很低時，流體在前駐點速度為零,，來流沿圓柱左右兩側流動,，在圓柱體前半部分速度逐漸增大，壓力下降,，后半部分速度下降,，壓力升高，在后駐點速度又為零．這時的流動與理想流體統(tǒng)流圓柱體相同,，無旋渦產生,，如圖a所示隨著來流速度增加，圓柱體后半部分的壓力梯度增大,，引起流體附面層的分離,，如圖b所示．當來流的雷諾數(shù)Re再增大，達到40左右時,，由于圓柱體后半部附面層中的流體微團受到更大的阻滯,，就在附面層的分離點S處產生一對旋轉方面相反的對稱旋渦。如圖c所示,。在一定的留諾數(shù)Re范圍內,，穩(wěn)定的卡門渦街的及旋渦脫落頻率與流體流速成正比。

圓柱繞渦街產生示意圖

2,、旋渦發(fā)生體的基本結構

旋渦發(fā)生體形狀有圓柱,、三角往、T型柱,、四角柱等,，以下主要介紹圓柱與三角柱這兩種型式,。

(1)圓柱型旋渦發(fā)生體

雖然這種型式使用較早，但嚴格地說,，在高流速下它的斯特羅哈數(shù)St并不穩(wěn)定．因此,，人們就將其改進成開狹縫或導壓孔形式。

電容式三角柱旋渦發(fā)生體

圓柱旋渦發(fā)生器

1－導壓孔,；2－空腔,；3－隔墻；4－鉑緣

開導壓孔的圓柱旋渦發(fā)生器如圖所示,。由于有導壓孔存在,，當旋渦發(fā)出的同時產生的交替升力使流體通過導壓孔流動，產生一邊吸入,，一邊吹出的效果．當流體附面層在圓柱表面開始分離時,，在吸入一側，分離被抑制,；在吹出一例,，分離則被促進發(fā)生．這樣就可使流體分離點的位置固定下來，也就可以使斯特羅哈數(shù)St相對穩(wěn)定,。

（2）三角柱型旋渦發(fā)生體

目前采用較多的旋渦發(fā)生體是三角柱形的,，其形狀一般由實驗確定．它不僅可以得到比圓柱更強烈的旋渦，而且它的邊界層分離點是固定的,，即其斯特羅哈數(shù)St相對恒定,，大約為St＝0.16這樣，渦頻與流速的關系為f＝0.16 u／d,，其中d為三角柱的底邊寬度．形狀可見下圖：

流量計的種類很多,，除了以上介紹的幾種流量計外，還有許多類型的流量計,，例如靶式流量汁,，堰式流量計，漩渦流量計等,。

隨著工業(yè)生產自動化水平的提高,。許多新的流量測量方法也日益被人們重視和采用，例如超聲波,，激光，X—射線及核磁共振等逐漸應用到工業(yè)生產中,，成為目前較新的流量測量技術,。

化工儀表：渦街流量計工作原理

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