在(zai)一定(ding)的雷(lei)諾數(shu)範圍(wei)之内(nei),渦街(jie)流量(liang)計
輸(shu)出頻(pin)率信(xin)号同(tong)流過(guo)測量(liang)管的(de)體積(ji)流量(liang)之間(jian)的關(guan)系不(bu)受流(liu)體物(wu)性(密(mi)度、黏(nian)度)和(he)組分(fen)的影(ying)響。即(ji)流量(liang)系數(shu)隻與(yu)旋渦(wo)發🤞生(sheng)體及(ji)管道(dao)的形(xing)狀尺(chi)寸有(you)關,因(yin)此,隻(zhi)需在(zai)一種(zhong)典型(xing)介質(zhi)中标(biao)定其(qi)流量(liang)系數(shu)而✂️适(shi)用于(yu)各種(zhong)介質(zhi),這是(shi)渦街(jie)流量(liang)計的(de)一大(da)優點(dian)。但若(ruo)雷諾(nuo)數超(chao)🐕過這(zhe)一範(fan)圍,就(jiu)要産(chan)生影(ying)響了(le)。
在流(liu)體流(liu)動的(de)管道(dao)中設(she)置一(yi)個旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)(阻流(liu)體),于(yu)是在(zai)發生(sheng)體下(xia)遊的(de)量冊(ce)就會(hui)交替(ti)地産(chan)生有(you)規則(ze)的旋(xuan)渦。這(zhe)種旋(xuan)渦稱(cheng)📞爲卡(ka)曼渦(wo)街。此(ci)旋渦(wo)的頻(pin)🧑🏽🤝🧑🏻率同(tong)各因(yin)素的(de)關系(xi)可用(yong)式(8.5)表(biao)述,即(ji)
卡曼(man)渦街(jie)
(8.5)
式中(zhong)
——發生(sheng)體一(yi)側産(chan)生的(de)卡曼(man)渦街(jie)頻率(lü);
——斯特(te)羅哈(ha)爾數(shu)(無量(liang)綱數(shu));
——流體(ti)的流(liu)速;
——旋(xuan)渦發(fa)生體(ti)的寬(kuan)度。
圖(tu)8.5所示(shi)爲圓(yuan)柱狀(zhuang)旋渦(wo)發生(sheng)體的(de)斯特(te)羅哈(ha)爾數(shu)同雷(lei)諾數(shu)的💃關(guan)系。由(you)圖可(ke)見,在(zai)
4~7×106範圍(wei)内,是(shi)曲線(xian)的平(ping)坦部(bu)分(Sr=1.7),卡(ka)曼渦(wo)街頻(pin)率與(yu)流速(su)成正(zheng)比😄,這(zhe)是儀(yi)表正(zheng)常工(gong)作範(fan)圍。在(zai)
=5×103~2×104範圍(wei)内,旋(xuan)渦能(neng)穩定(ding)發生(sheng),但因(yin)斯特(te)羅哈(ha)爾數(shu)增大(da),所以(yi)流量(liang)系數(shu)須經(jing)校正(zheng)後才(cai)能保(bao)證流(liu)量測(ce)量精(jing)度。當(dang)ReD<5×103後旋(xuan)🈲渦不(bu)發生(sheng)或不(bu)能穩(wen)定地(di)發生(sheng)。
斯特(te)羅哈(ha)爾數(shu)與雷(lei)諾數(shu)的關(guan)系
本(ben)節讨(tao)論的(de)是
=5×103~2×104的(de)區間(jian)如何(he)提高(gao)流量(liang)測量(liang)精度(du)的問(wen)題。如(ru)果獲(huo)得可(ke)靠⭐的(de)校正(zheng)系數(shu)并用(yong)适當(dang)的方(fang)式實(shi)現在(zai)線校(xiao)正就(jiu)能将(jiang)測🈲量(liang)精度(du)提🈲高(gao),将範(fan)圍度(du)顯著(zhe)擴大(da)。
(2)雷諾(nuo)數影(ying)響的(de)校正(zheng) 表8.2給(gei)出了(le)YF100系列(lie)渦街(jie)流量(liang)計低(di)雷諾(nuo)數測(ce)量段(duan)的校(xiao)正系(xi)數表(biao)。使用(yong)這一(yi)表格(ge)的方(fang)式也(ye)有在(zai)線計(ji)👌算和(he)♻️離線(xian)計算(suan)之分(fen)。其中(zhong)在線(xian)計算(suan)🎯法多(duo)在🙇♀️帶(dai)CPU的渦(wo)街流(liu)量變(bian)送器(qi)(傳感(gan)器)中(zhong)使用(yong),離線(xian)計算(suan)多在(zai)流量(liang)顯示(shi)表中(zhong)用折(she)線法(fa)實現(xian)校正(zheng)時使(shi)🐆用。
表(biao)8.2 雷諾(nuo)數校(xiao)正系(xi)數
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雷(lei)諾數(shu)ReDi
|
校正(zheng)系數(shu)A
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雷諾(nuo)數ReDi
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校(xiao)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
|
0.935
|
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(suo)示爲(wei)在線(xian)計算(suan)校正(zheng)系數(shu)的程(cheng)序框(kuang)圖。圖(tu)中的(de)Kt爲流(liu)量系(xi)👉數,D爲(wei)測量(liang)管内(nei)徑,
爲(wei)流體(ti)黏度(du),qm爲質(zhi)量流(liu)量。
離(li)線計(ji)算就(jiu)是計(ji)算滿(man)量程(cheng)的雷(lei)諾數(shu)和各(ge)典型(xing)流量(liang)點的(de)流量(liang)值,然(ran)後制(zhi)作折(she)線,填(tian)入儀(yi)表的(de)程序(xu)菜單(dan),儀表(biao)運行(hang)後,實(shi)現自(zi)動校(xiao)正。
(3)舉(ju)例
①已(yi)知條(tiao)件
a.流(liu)體名(ming)稱:柴(chai)油
b.流(liu)體溫(wen)度:30℃
c.流(liu)體密(mi)度:
3
d.流(liu)體黏(nian)度:
·s
e.管(guan)道内(nei)徑:D=0.05m
f.最(zui)大流(liu)量:qvmax=50m3/h
②計(ji)算
a.最(zui)大質(zhi)量流(liu)量qmmax的(de)計算(suan)
qmmax=
b.最大(da)流量(liang)時的(de)雷諾(nuo)數ReDmax的(de)計算(suan)[使用(yong)式(8.2)]
ReDmax
=
4
c.各(ge)典型(xing)流量(liang)點的(de)體積(ji)流量(liang)qvi的計(ji)算
(8.6)
将(jiang)表8.2中(zhong)各典(dian)型流(liu)量點(dian)雷諾(nuo)數代(dai)入式(shi)(8.6)得各(ge)點流(liu)量qvi,列(lie)于表(biao)8.3中。
表(biao)8.3 各特(te)征點(dian)校正(zheng)系數(shu)
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流量(liang)值qvi/(m3/h)
|
雷(lei)諾數(shu)ReDi
|
校正(zheng)系數(shu)A
|
流量(liang)值qvi/(m3/h)
|
雷(lei)諾數(shu)ReDi
|
校正(zheng)系數(shu)A
|
|
2.976
|
5.5×103
|
0.886
|
10.823
|
2.0×104
|
0.990
|
|
4.329
|
8.0×103
|
0.935
|
21.645
|
4.0×104
|
1.000
|
|
6.494
|
1.2×104
|
0.964
|
50.000
|
9.24×103
|
1.000
|
這一(yi)方法(fa)可用(yong)來對(dui)黏度(du)比水(shui)高一(yi)些的(de)液體(ti)低流(liu)❌速段(duan)進行(hang)誤差(cha)校正(zheng)。
(4)在流(liu)量傳(chuan)感器(qi)(變送(song)器)中(zhong)的實(shi)現
上(shang)面所(suo)述的(de)雷諾(nuo)數影(ying)響的(de)校正(zheng)是在(zai)流量(liang)二次(ci)表中(zhong)❄️完成(cheng)的🌂,适(shi)用于(yu)渦街(jie)流量(liang)計本(ben)身無(wu)校正(zheng)能力(li)的測(ce)量系(xi)統。随(sui)着計(ji)算機(ji)技😘術(shu)滲透(tou)到流(liu)量一(yi)次表(biao),有些(xie)渦街(jie)🔞流量(liang)計🔞本(ben)身也(ye)具備(bei)了這(zhe)種校(xiao)☔正功(gong)能。例(li)如⭐橫(heng)河公(gong)司♉的(de)YF100系列(lie)E型渦(wo)街流(liu)量🏃🏻♂️計(ji)中,是(shi)用👌4段(duan)折線(xian)實💁現(xian)此項(xiang)校正(zheng)。折線(xian)的橫(heng)坐☔标(biao)爲旋(xuan)渦頻(pin)👌率
,其(qi)縱坐(zuo)标爲(wei)校正(zheng)系數(shu)A,如圖(tu)8.7所示(shi)。
在表(biao)8.3所示(shi)的例(li)子中(zhong),可從(cong)表8.3中(zhong)的流(liu)量值(zhi)qvi按下(xia)式求(qiu)取各(ge)特征(zheng)點頻(pin)率
。
式(shi)中
——體(ti)積流(liu)量,L/h或(huo)m3/h;
Kt——流量(liang)系數(shu),P/L或P/m3(1P=0.1Pa·s)。
然(ran)後将(jiang)各點(dian)頻率(lü)和所(suo)對應(ying)的校(xiao)正值(zhi)填入(ru)渦街(jie)流量(liang)計(變(bian)送器(qi))菜單(dan)(第D21~D30條(tiao)),并在(zai)“REYNOLDS ADJ”(雷諾(nuo)數校(xiao)正)項(xiang)指定(ding)“1”(執行(hang)),儀表(biao)運行(hang)後,就(jiu)能将(jiang)雷諾(nuo)數對(dui)流量(liang)系數(shu)Kt的影(ying)響自(zi)動按(an)下式(shi)進行(hang)校正(zheng)。
式中(zhong)
——校正(zheng)後的(de)流量(liang)系數(shu),P/L或P/m3;
A——校(xiao)正值(zhi);
Kt——未經(jing)校正(zheng)的流(liu)量系(xi)數,P/L或(huo)P/m3
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