在一定的(de)雷諾數範圍(wéi)之内,渦街流(liú)量計
輸出頻(pín)率信号同流(liú)過測量管的(de)體積流量之(zhi)間的關系🛀🏻不(bú)受流體物性(xìng)(密度、黏度)和(he)組分的影響(xiang)。即流量系數(shù)隻與旋渦發(fā)📞生體及管道(dao)的形狀尺寸(cun)有關,因此,隻(zhi)需在一種典(dian)型💁介質中标(biao)定其流量系(xi)數而适用于(yu)各種介質,這(zhe)是渦街流量(liang)計的一大優(you)點。但若雷諾(nuò)數超過這一(yi)範圍,就要産(chǎn)生影響了。
在(zài)流體流動的(de)管道中設置(zhi)一個旋渦發(fā)生體(阻流體(ti)),于✊是在發🐆生(sheng)體下遊的量(liang)冊就會交替(tì)地産生有規(guī)則⁉️的旋🧑🏽🤝🧑🏻渦。這(zhe)種旋渦稱😍爲(wei)卡曼渦街。此(ci)旋渦的頻率(lǜ)同各因素的(de)關系可用式(shi)(8.5)表述,即
卡曼(màn)渦街
(8.5)
式中 ——發(fa)生體一側産(chan)生的卡曼渦(wo)街頻率;
——斯特(tè)羅哈爾數(無(wú)量綱數);
——流體(ti)的流速;
——旋渦(wo)發生體的寬(kuan)度。
圖8.5所示爲(wei)圓柱狀旋渦(wo)發生體的斯(si)特羅哈爾數(shù)同雷諾數的(de)關系。由圖可(kě)見,在 4~7×106範圍内(nèi),是曲線的平(píng)坦部分(Sr=1.7),卡曼(man)渦街頻率與(yu)流速成正比(bi),這是儀表正(zhèng)常工作範圍(wei)。在 =5×103~2×104範圍内,旋(xuan)渦能穩定發(fā)生,但因斯特(te)羅哈爾數增(zeng)大,所🤟以流❗量(liang)系數須經校(xiao)正後才能保(bǎo)證流量測量(liàng)精度。當ReD<5×103後旋(xuan)🈲渦不發生或(huo)不能穩定地(di)發生。
斯特羅(luo)哈爾數與雷(lei)諾數的關系(xi)
本節讨論的(de)是 =5×103~2×104的區間如(ru)何提高流量(liàng)測量精度的(de)問題。如果獲(huò)得🆚可靠的校(xiao)❌正系數并用(yòng)适當的方式(shi)實現在線校(xiào)正🤟就能将測(cè)量精度提高(gao),将範圍度顯(xiǎn)著擴大。
(2)雷諾(nuo)數影響的校(xiào)正 表8.2給出了(le)YF100系列渦街流(liú)量計低雷諾(nuo)數🌈測🔴量段的(de)校正系數表(biao)。使用這一表(biao)格的方式也(ye)有在線計算(suàn)和離線計算(suàn)之分。其中在(zai)線計算法多(duō)在帶CPU的渦街(jiē)流量✊變送器(qi)(傳感器)中使(shi)用,離線計算(suan)多在流量顯(xiǎn)示♋表中用折(she)線法實現校(xiao)正時使用。
表(biao)8.2 雷諾數校正(zheng)系數
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雷諾數(shu)ReDi
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校正系數A
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雷(lei)諾數ReDi
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校正系(xi)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(zai)線計算校正(zheng)系數的程序(xu)框圖。圖中的(de)Kt爲🔞流量系數(shù),D爲測量管内(nèi)徑, 爲流體黏(nian)度,qm爲質量流(liú)量。
離線計算(suan)就是計算滿(man)量程的雷諾(nuò)數和各典型(xíng)流量點的流(liú)量值,然後制(zhi)作折線,填入(ru)儀表的程序(xù)菜單,儀表運(yun)行後,實現自(zi)動校正。
(3)舉例(li)
①已知條件
a.流(liu)體名稱:柴油(yóu)
b.流體溫度:30℃
c.流(liú)體密度: 3
d.流體(ti)黏度: ·s
e.管道内(nei)徑:D=0.05m
f.最大流量(liang):qvmax=50m3/h
②計算
a.最大質(zhì)量流量qmmax的計(ji)算
qmmax=
b.最大流量(liàng)時的雷諾數(shu)ReDmax的計算[使用(yòng)式(8.2)]
ReDmax = 4
c.各典型流(liú)量點的體積(ji)流量qvi的計算(suàn)
(8.6)
将表8.2中各典(dian)型流量點雷(lei)諾數代入式(shì)(8.6)得各點流量(liàng)qvi,列于表🚶8.3中。
表(biao)8.3 各特征點校(xiào)正系數
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流量(liang)值qvi/(m3/h)
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雷諾數ReDi
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校(xiao)正系數A
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流量(liàng)值qvi/(m3/h)
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雷諾數ReDi
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校(xiao)正系數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(yī)方法可用來(lai)對黏度比水(shui)高一些的液(ye)體低流速段(duan)進行誤差校(xiào)正。
(4)在流量傳(chuan)感器(變送器(qì))中的實現
上(shàng)面所述的雷(lei)諾數影響的(de)校正是在流(liú)量二次表中(zhong)完成的,适用(yòng)于渦街流量(liang)計本身無校(xiào)正能力的測(cè)量系統。随着(zhe)計算機技術(shu)滲透到流量(liàng)一次表,有些(xie)渦街💚流量計(ji)本身也具備(bei)了這種校🤟正(zhèng)功能。例如橫(heng)河公司的YF100系(xì)列E型渦街流(liu)量計中,是用(yòng)❌4段折線實🎯現(xiàn)此項校正。折(she)線的橫坐⭐标(biāo)爲旋渦頻率(lǜ) ,其縱坐标爲(wèi)校正系數A,如(rú)圖8.7所示。
在表(biǎo)8.3所示的例子(zǐ)中,可從表8.3中(zhong)的流量值qvi按(àn)下式求取各(ge)特征點頻率(lü) 。
式中 ——體積流(liú)量,L/h或m3/h;
Kt——流量系(xi)數,P/L或P/m3(1P=0.1Pa·s)。
然後将(jiang)各點頻率和(he)所對應的校(xiào)正值填入渦(wo)街流量計(變(bian)送器)菜單(第(di)D21~D30條),并在“REYNOLDS ADJ”(雷諾(nuò)數校正)項指(zhi)定“1”(執行),儀表(biǎo)運行後,就能(néng)将雷諾數對(dui)流量系數Kt的(de)影響自動按(àn)下式進行校(xiào)正。
式中 ——校正(zheng)後的流量系(xì)數,P/L或P/m3;
A——校正值(zhí);
Kt——未經校正的(de)流量系數,P/L或(huo)P/m3
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智能電(diàn)磁流量計
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