在一(yi)定的雷(lei)諾數範(fàn)圍之内(nei),渦街流(liú)量計
輸(shu)出頻率(lü)信号同(tóng)流過測(cè)量管的(de)體積流(liu)量之間(jian)的關系(xi)不受流(liu)體物性(xìng)(密度、黏(nián)度)和組(zǔ)分的影(ying)響。即流(liu)量系數(shu)隻🈲與旋(xuán)渦發生(shēng)體及管(guǎn)道的形(xing)狀尺寸(cun)有關,因(yīn)此,隻需(xu)在一種(zhong)典型介(jiè)質中标(biāo)定其流(liú)量系數(shu)而适用(yòng)于各種(zhong)介質,這(zhè)是渦街(jie)流量計(jì)的一大(dà)優點。但(dàn)若雷諾(nuò)數超過(guò)這一範(fàn)圍,就要(yào)産生影(yǐng)✏️響了。
在(zai)流體流(liu)動的管(guǎn)道中設(she)置一個(ge)旋渦發(fa)生體(阻(zǔ)流體),于(yú)是在發(fa)🙇♀️生體下(xià)遊的量(liàng)冊就會(huì)交替地(dì)産生有(you)規則的(de)旋渦。這(zhe)種旋渦(wō)稱爲卡(ka)曼渦街(jiē)。此旋渦(wō)的頻率(lü)同各因(yīn)素的關(guan)系可用(yòng)式(8.5)表述(shu),即
卡曼(man)渦街
(8.5)
式(shi)中
——發生(sheng)體一側(ce)産生的(de)卡曼渦(wo)街頻率(lü);
——斯特羅(luó)哈爾數(shu)(無量綱(gang)數);
——流體(ti)的流速(su);
——旋渦發(fa)生體的(de)寬度。
圖(tú)8.5所示爲(wèi)圓柱狀(zhuang)旋渦發(fa)生體的(de)斯特羅(luo)哈爾數(shù)同㊙️雷🌈諾(nuo)數📞的關(guan)系。由圖(tú)可見,在(zài)
4~7×106範圍内(nèi),是曲線(xian)的平坦(tan)部分(Sr=1.7),卡(kǎ)曼渦街(jiē)頻率與(yǔ)流速成(cheng)❗正比,這(zhè)是儀表(biǎo)正常工(gōng)作範圍(wéi)。在
=5×103~2×104範圍(wéi)内,旋渦(wō)能穩定(ding)發生,但(dan)因斯特(te)羅哈爾(ěr)數增大(da),所以流(liu)量系數(shu)須經校(xiào)正後才(cai)能保證(zhèng)流量測(cè)量精度(du)。當ReD<5×103後旋(xuán)✍️渦不發(fa)生或不(bú)能穩定(dìng)地發生(shēng)。
斯特羅(luó)哈爾數(shù)與雷諾(nuo)數的關(guan)系
本節(jiē)讨論的(de)是
=5×103~2×104的區(qu)間如何(hé)提高流(liú)量測量(liang)精度的(de)問題。如(rú)果獲得(de)可靠🏃的(de)校正系(xì)數并用(yong)适當的(de)方式實(shi)現在線(xian)校正就(jiù)能将測(cè)量精💞度(du)提高,将(jiāng)範圍度(dù)顯著擴(kuò)大。
(2)雷諾(nuò)數影響(xiang)的校正(zheng) 表8.2給出(chū)了YF100系列(lie)渦街流(liú)量計低(dī)雷諾💃🏻數(shù)測量段(duan)的校正(zheng)系數表(biao)。使用這(zhè)一表格(ge)的方式(shi)也有在(zài)線計算(suàn)和離線(xiàn)計算之(zhi)分。其中(zhong)在線計(jì)算🌈法多(duo)在帶CPU的(de)渦街流(liu)量變送(sòng)器(傳感(gǎn)器)中使(shi)用,離線(xian)🌈計算多(duō)在流量(liang)顯示表(biǎo)中用折(she)線法實(shi)現校正(zheng)時使用(yòng)。
表8.2 雷諾(nuò)數校正(zheng)系數
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雷(léi)諾數ReDi
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校(xiao)正系數(shù)A
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雷諾數(shu)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(shi)爲在線(xian)計算校(xiào)正系數(shu)的程序(xù)框圖。圖(tu)中的Kt爲(wèi)流🌂量系(xi)數❓,D爲測(ce)量管内(nèi)徑,
爲流(liu)體黏度(dù),qm爲質量(liang)流量。
離(li)線計算(suan)就是計(jì)算滿量(liang)程的雷(lei)諾數和(hé)各典型(xing)流量點(dian)的流量(liang)值,然後(hou)制作折(she)線,填入(ru)儀表的(de)程序菜(cài)單,儀表(biao)運行後(hòu),實現自(zi)動校正(zheng)。
(3)舉例
①已(yǐ)知條件(jian)
a.流體名(ming)稱:柴油(yóu)
b.流體溫(wēn)度:30℃
c.流體(ti)密度:
3
d.流(liú)體黏度(du):
·s
e.管道内(nei)徑:D=0.05m
f.最大(da)流量:qvmax=50m3/h
②計(jì)算
a.最大(dà)質量流(liu)量qmmax的計(jì)算
qmmax=
b.最大(dà)流量時(shi)的雷諾(nuò)數ReDmax的計(jì)算[使用(yong)式(8.2)]
ReDmax
=
4
c.各典(dian)型流量(liang)點的體(tǐ)積流量(liàng)qvi的計算(suan)
(8.6)
将表8.2中(zhōng)各典型(xing)流量點(diǎn)雷諾數(shù)代入式(shi)(8.6)得各點(diǎn)流量qvi,列(lie)于📱表8.3中(zhōng)㊙️。
表8.3 各特(te)征點校(xiao)正系數(shu)
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流量值(zhi)qvi/(m3/h)
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雷諾數(shu)ReDi
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校正系(xì)數A
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流量(liang)值qvi/(m3/h)
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雷諾(nuò)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(zhè)一方法(fǎ)可用來(lai)對黏度(du)比水高(gāo)一些的(de)液體低(di)流速段(duàn)進行誤(wu)差校正(zhèng)。
(4)在流量(liàng)傳感器(qì)(變送器(qi))中的實(shi)現
上面(mian)所述的(de)雷諾數(shù)影響的(de)校正是(shì)在流量(liang)二次表(biǎo)中完成(chéng)的,适用(yong)于渦街(jie)流量計(ji)本身無(wu)校正能(néng)力的測(ce)量系統(tǒng)。随着計(ji)算機技(jì)術滲透(tou)到流量(liang)一次表(biǎo),有些渦(wō)街流量(liang)計本身(shēn)也具備(bei)了這種(zhong)校❌正功(gōng)能。例如(ru)橫河公(gōng)司💞的YF100系(xi)列E型渦(wō)街流量(liàng)計中,是(shi)用4段折(she)線實現(xiàn)此項校(xiào)正。折線(xiàn)的橫坐(zuò)标爲旋(xuán)渦頻率(lü)
,其縱坐(zuo)标爲校(xiào)正系數(shu)A,如圖8.7所(suo)示。
在表(biǎo)8.3所示的(de)例子中(zhōng),可從表(biǎo)8.3中的流(liu)量值qvi按(an)下式求(qiu)取🐅各☔特(te)征點頻(pin)率
。
式中(zhōng)
——體積流(liu)量,L/h或m3/h;
Kt——流(liú)量系數(shù),P/L或P/m3(1P=0.1Pa·s)。
然後(hòu)将各點(dian)頻率和(hé)所對應(ying)的校正(zheng)值填入(rù)渦街流(liú)量計(變(biàn)送器)菜(cài)單(第D21~D30條(tiáo)),并在“REYNOLDS ADJ”(雷(léi)諾數校(xiào)正)項指(zhǐ)定“1”(執行(hang)),儀表運(yùn)行後,就(jiu)能将雷(léi)諾數對(duì)流量系(xi)數Kt的影(yǐng)響自動(dong)按下式(shì)進行校(xiao)正。
式中(zhong)
——校正後(hou)的流量(liàng)系數,P/L或(huo)P/m3;
A——校正值(zhí);
Kt——未經校(xiao)正的流(liú)量系數(shù),P/L或P/m3
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