在(zài)一定的雷諾數範(fàn)圍之内,渦街流量(liang)計
輸出頻率信号(hao)同流過測量管的(de)體積流量之間的(de)關系不受流體物(wù)性(密度、黏度)和組(zu)分的影響。即流量(liàng)系數隻與旋渦發(fā)🛀🏻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(wō)街流量計的一🔞大(da)優點。但🔆若雷諾數(shù)超過這一範圍,就(jiù)要産生影💁響了。
在(zai)流體流動的管道(dào)中設置一個旋渦(wō)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(yin)素的☎️關系可用式(shì)(8.5)表述,即
卡曼渦街(jie)
(8.5)
式中 ——發生體一側(cè)産生的卡曼渦街(jie)頻率;
——斯特羅哈爾(ěr)數(無量綱數);
——流體(ti)的流速;
——旋渦發生(shēng)體的寬度。
圖8.5所示(shì)爲圓柱狀旋渦發(fa)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(fàn)圍内,旋渦能穩定(ding)發生,但因斯特羅(luo)哈爾數增大,所以(yǐ)流量系數須經校(xiào)正後才能保證流(liú)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(jiān)如何提高流量測(cè)量精度的問題。如(rú)果獲得可靠的🚶♀️校(xiào)正系數并用适當(dāng)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(xi)數表。使用這一表(biao)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(qì)(傳感器)中使用,離(lí)線計算多在流量(liàng)顯示表中用折線(xian)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(jì)算滿量程的雷諾(nuò)數和各典型流量(liang)點的流量值,然後(hòu)制作折線,填入儀(yí)表的程序菜單,儀(yi)表運行後,實現自(zi)動校正。
(3)舉例
①已知(zhi)條件
a.流體名稱:柴(chái)油
b.流體溫度:30℃
c.流體(ti)密度: 3
d.流體黏度: ·s
e.管(guǎn)道内徑:D=0.05m
f.最大流量(liang):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(ji)流量qvi的計算
(8.6)
将表(biao)8.2中各典型流量點(dian)雷諾數代入式(8.6)得(dé)各點流量qvi,列于表(biao)🚩8.3中。
表8.3 各特征點校(xiao)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(liú)量值qvi/(m3/h)
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雷諾數ReDi
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校正(zhèng)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(kě)用來對黏度比水(shui)高一些的液體低(di)流速🌈段進行誤差(chà)校正。
(4)在流量傳感(gan)器(變送器)中的實(shi)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(shēn)無校正能力的測(ce)量✌️系統。随着❌計算(suàn)機技術滲透到流(liú)量一次表,有些渦(wō)街🐪流量計本身也(yě)🚶具備了這種校正(zheng)功能。例如橫河公(gōng)司的YF100系列E型✔️渦街(jiē)流量計中,是用4段(duàn)折線實現此項校(xiao)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(suǒ)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(ji)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(pín)率和所對應的校(xiào)正值填入渦街流(liú)量計(變送器)菜單(dan)(第D21~D30條),并在“REYNOLDS ADJ”(雷諾數(shu)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(zheng)。
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(liang)系數,P/L或P/m3
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智能(néng)電磁流量計
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