渦街流量計 在(zai)實際應用中，使(shǐ)用介質對其測(cè)量帶來多大的(de)附加誤差尚🔅不(bu)明确。利用在以(yǐ)空氣爲介質的(de)音速噴嘴法氣(qì)體流量💘标準裝(zhuāng)置😄和以蒸汽爲(wei)介質的蒸汽流(liú)量标準裝置的(de)比對試驗，對在(zài)空氣和蒸汽介(jie)質下渦街流量(liang)計的流量特性(xìng)進行對比研究(jiu)，得到儀表系數(shu)在不㊙️同介質下(xià)變🚶‍♀️化曲線和趨(qū)🔞勢，并對試驗結(jie)果進行分析解(jie)釋。
一、卡門渦街(jie)的基本原理
　　如(rú)圖1所示，在測量(liàng)管道中垂直地(dì)插入一非流線(xiàn)型阻流體，也稱(chēng)發生體。随着流(liú)體流動，當管道(dào)雷諾數達到一(yi)定值時，在發生(sheng)體兩側就會交(jiao)替地分離出卡(kǎ)門渦街。漩渦頻(pín)率f與流經發⭐生(sheng)體兩側的平均(jun1)流速U1之間的關(guān)系可表示爲：

　　式中：f——漩渦頻(pín)率，Hz；Sr——斯特勞哈爾(ěr)數；U1——發生體兩側(cè)的平均流速，m/s；d——發(fa)生體迎流面的(de)寬度，m。
二、試驗裝(zhuāng)置和儀表
1.蒸汽(qì)流量标準裝置(zhì)
　　蒸汽冷凝稱重(zhòng)法是指蒸汽流(liú)過被檢表後，通(tong)過冷凝器全部(bù)冷凝成常溫水(shuǐ)并由電子秤稱(chēng)量，再根據測量(liàng)被檢表處的壓(yā)力和溫度得到(dào)密度，進而得到(dào)被檢表💰處的标(biao)準體積量。
　　冷凝(ning)稱重法蒸汽流(liú)量标準裝置（以(yi)下簡稱“蒸汽裝(zhuang)💚置”）是國内唯一(yī)采用蒸汽實流(liú)标定的蒸汽流(liu)量标💃準裝置。該(gāi)☁️裝置以過🌈熱蒸(zheng)🧡汽作爲檢定介(jiè)質，對蒸汽流量(liàng)儀表進行實流(liú)标定，檢定流量(liàng)範圍爲（2.5～10000）kg/h，其精度(du)等級爲0.1級。該裝(zhuang)置可以開展DN200以(yǐ)下口徑 渦街流(liu)量計 、彎管、 V錐流(liú)量計 、分流旋翼(yi)、 孔闆流量計 、 旋(xuán)進漩渦流量計(ji) 等多種蒸汽流(liu)量計的檢定、校(xiao)準及相關檢測(ce)。
2.音速噴嘴法氣(qi)體流量标準裝(zhuāng)置
　　文丘裏噴嘴(zui)是個孔徑逐漸(jiàn)減小的流道，孔(kong)徑最小的部分(fen)稱🛀🏻爲噴嘴的喉(hou)部，喉部的後面(mian)有孔徑逐漸擴(kuò)大✂️的流道。當🌈氣(qi)體通過噴嘴時(shí)，喉部的氣體流(liú)速将随着節流(liú)壓⁉️力比減小而(er)增大。當節流壓(ya)力比小⚽到一定(ding)值時，喉部流速(sù)達到最大流速(sù)——音速。此時若🔞再(zài)減小節流壓力(li)比，流速（流量）将(jiang)保持音速不變(bian)，不🏃🏻‍♂️再受下遊壓(yā)力🚶‍♀️的影響，而隻(zhī)與噴嘴入口處(chù)的滞止壓力和(he)溫度有關，此時(shí)的噴嘴稱爲音(yīn)速噴嘴，流量方(fang)程式爲

　　式中：qm——流(liú)過噴嘴的質量(liang)流量；A*——音速噴嘴(zuǐ)喉部面積；C——流出(chū)系數；C*——臨界流函(han)數；P0——音速噴嘴入(rù)口處滞止絕對(duì)壓力；T0——音速噴✔️嘴(zuǐ)入口處滞止🈲絕(jue)對溫度；R——通用氣(qi)體常數🌍；M——氣體千(qiān)摩爾質量。
　　從式(shì)（2）可以看出，一種(zhǒng)喉徑的噴嘴隻(zhi)有一個臨界流(liu)量值，噴嘴入口(kou)的滞止壓力和(hé)滞止溫度不變(biàn)時，通過噴嘴的(de)流量也不變，正(zhèng)是由于此特性(xing)使音速噴嘴作(zuo)爲标準件廣泛(fan)應用于氣體流(liú)量标準裝置中(zhōng)。
　　音速噴嘴法氣(qi)體流量标準裝(zhuang)置（以下簡稱“空(kong)氣裝置📐”）采用臨(lin)界流文丘裏噴(pēn)嘴作爲标準表(biao)，該檢定裝置擴(kuo)展不🥰确定度（k=2）達(da)📞到0.25%，流量範圍爲(wei)（2.5~10000）m3/h，可開展DN15～DN300口徑的(de)渦街、渦🍉輪、容積(jī)式等氣體流量(liang)儀表的檢定/校(xiào)準工作。該設備(bèi)主要由羅茨真(zhen)空泵提供負壓(yā)，與傳統采用水(shuǐ)環真空泵相比(bi)，可節🚶‍♀️約電能損(sǔn)耗60％以上。地下循(xun)👄環通風系統，提(ti)高了氣體流場(chǎng)的穩定性（壓力(li)波動💞在1％以内，溫(wēn)度波動在0.1℃以内(nei)）。
3.所用的渦街流(liu)量計
　　本次特别(bié)訂制了DN25、DN40、DN50、DN80、DN100、DN150共6台渦(wō)街流量計。該渦(wo)街流量計體🚶‍♀️積(jī)💜流量的精度等(děng)級爲1.5級，其主要(yào)應用于測量和(hé)輸出✍️氣體、蒸汽(qì)❌和液體的🌈瞬時(shi)體積流量。其流(liú)體溫度範圍從(cóng)-200℃~400℃、可測量和輸出(chū)流體的瞬時體(ti)積流量。該渦街(jiē)流量⛹🏻‍♀️計有内置(zhì)的溫度傳感器(qì)，可以測量和輸(shū)出溫度信号，有(yǒu)内置豐富的軟(ruǎn)件計算功能，可(ke)以實🧡現對飽和(hé)蒸汽☎️的質量流(liú)量的測量。
考慮(lü)試驗條件，具體(ti)測量範圍如表(biǎo)1所示。
三、不同介(jie)質下的對比試(shì)驗研究
1.試驗方(fāng)案
　　在空氣裝置(zhì)和蒸汽裝置中(zhōng)以标準安裝條(tiáo)件對DN25、DN40、DN50、DN80、DN100和DN150渦街流(liú)量計各做2組試(shi)驗進行比對，依(yi)次從最小流量(liang)到20%、40%、60%、80%、100%最大流量，共(gong)計6個流量點，每(mei)個流量點重複(fú)檢定7次。在空氣(qi)裝置中用标準(zhun)表（噴嘴組合）法(fǎ)做1組試驗，計算(suan)得到儀表系數(shu)、重複性等數據(ju)；在蒸汽裝置中(zhōng)用稱重法做1組(zǔ)試驗，再計算儀(yi)表系數、重複性(xìng)等相關數據，比(bǐ)較兩組數據差(cha)異和聯系。
2.各口(kou)徑渦街流量計(ji)試驗情況
（1）DN25試驗(yàn)
　　儀表系數和流(liu)量曲線關系如(rú)圖2所示。從圖2中(zhong)不難發💋現該⚽渦(wo)街流量計在空(kong)氣裝置上的儀(yí)表系數偏高于(yú)✉️在蒸汽裝置上(shang)🔴的儀表系數。但(dan)在0.8qmax時，在空氣裝(zhuāng)🌈置上的儀表系(xi)數有明💯顯下降(jiang)，分析原因認爲(wèi)，DN25管線是在DN50管線(xiàn)基礎上通✂️過變(bian)徑實現的，可能(néng)在大流量時造(zào)成流場不穩或(huo)測壓💃🏻偏低造成(cheng)标準量偏高。







（2）DN40試(shi)驗
　　儀表系數和(hé)流量曲線關系(xì)如圖3所示。從圖(tú)3中不難發現㊙️，該(gāi)渦街流量計（剔(tī)除個别流量點(diǎn)）在空氣裝置上(shàng)的儀表👌系數逐(zhú)漸🔱減小🈚，而在蒸(zheng)汽裝置上的儀(yi)表系數則✏️逐漸(jiàn)增加。在0.6qmax時，兩者(zhě)儀表系數基本(ben)重合。
（3）DN50試驗
　　儀表(biǎo)系數和流量曲(qǔ)線關系如圖4所(suǒ)示。從圖4中不難(nan)🌈發現，其規律和(hé)DN40渦街流量計規(guī)律基本一緻，即(ji)在空氣裝置上(shàng)的儀表系數逐(zhú)漸減小，而在蒸(zheng)汽裝置上的儀(yi)表系數則逐漸(jiàn)增加，在靠近0.6qmax時(shí)，兩者儀表系數(shu)重合。
　　空氣裝置(zhi)的DN40管線和DN25管線(xiàn)是在DN50管線的基(ji)礎上變徑實現(xiàn)的❤️。比較🙇🏻圖2、圖3和(hé)圖4中空氣裝置(zhì)上的儀表系數(shù)-流量♍曲線圖，可(ke)發現💃🏻，在大👨‍❤️‍👨流量(liàng)時，随着口徑的(de)減小，儀表系數(shù)減小的越來越(yuè)快。
（4）DN80試驗
　　儀表系(xi)數和流量曲線(xian)關系如圖5所示(shi)。從圖5中不難⛷️發(fā)⭐現㊙️，該渦街🐪流量(liàng)計在空氣裝置(zhì)上的儀表系數(shu)逐漸減💰小，而✏️在(zai)蒸汽裝置上的(de)儀表系數則逐(zhu)漸增加。在0.8qmax時，兩(liang)者儀表系數基(jī)本重合🌈。
（5）DN100試驗
　　儀(yí)表系數和流量(liang)曲線關系如圖(tú)6所示。從圖6中不(bu)難發📐現，該渦街(jie)流量計在空氣(qì)裝置上的儀表(biǎo)系數一🌍直大于(yu)在蒸汽裝置上(shang)的儀表系數，且(qie)線性度較好，而(ér)在蒸汽裝置上(shang)的儀表系數則(ze)逐漸🤟增加。
（6）DN150試驗(yàn)
　　儀表系數和流(liu)量曲線關系如(ru)圖7所示。從圖7中(zhōng)可以看出，該渦(wō)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻街💃流量計在空(kōng)氣裝置上和蒸(zhēng)汽裝置上㊙️的線(xiàn)性度都較差。在(zai)空氣裝置上，其(qí)儀表系數先增(zeng)大後減小；而在(zài)🏃‍♀️蒸汽裝置上，其(qí)儀表系數則先(xian)減小♋後增大。
四(si)、試驗結論
1.除DN100渦(wō)街流量計外，其(qí)他5台渦街流量(liang)計在空氣裝置(zhi)上的特性基本(běn)一緻，即在大流(liú)量時，儀表系數(shù)會有一個👈較明(ming)顯下降。
2.各口徑(jìng)的渦街流量計(jì)在蒸汽裝置上(shang)的特性基本🔞一(yī)緻，即⛱️儀表系數(shu)随着流量的增(zēng)大而增大。
3.就比(bi)較單台流量計(jì)在空氣裝置和(hé)蒸汽裝置上的(de)儀✔️表系數而言(yan)，六台渦街流量(liang)計的規律基本(ben)一緻，即渦街流(liú)量計在空氣裝(zhuang)置上的儀表系(xì)數偏高于在蒸(zhēng)汽裝置上的儀(yi)表系數，但因實(shí)驗數據量比較(jiào)小，還無法定量(liang)地給出偏差量(liang)♊。
4.初步結論：由于(yú)受黏度、溫度等(deng)因素的影響，渦(wo)街流量計以🔞空(kōng)氣爲介質的儀(yi)表系數和以蒸(zhēng)汽爲介質的儀(yi)表系數存在差(cha)異，但差别量較(jiao)小，具體差别量(liàng)🔴則需要在後續(xu)大量實驗的基(jī)礎上總結分析(xī)後給出。
5.每個口(kou)徑的渦街流量(liàng)計在儀表系數(shù)與流量的曲線(xiàn)圖上💘，以蒸汽和(he)空氣爲介質均(jun1)有一個交彙點(diǎn)。在交彙點，儀表(biao)系數相同。這就(jiu)提供了一種可(kě)能：設計一台具(ju)有交彙點儀表(biao)系數的渦街流(liu)量計，在保證一(yī)定測量誤差的(de)情況下，既可測(ce)空氣，又可測蒸(zheng)汽🏃🏻。

以上内容源(yuan)于網絡，如有侵(qīn)權聯系即删除(chú)!