在流体流动的管道中设置一个旋涡发生体(阻流体),于是在发生体下游的量册就会交替地产生有规则的旋涡。这种旋涡称为卡曼涡街。此旋涡的频率同各因素的关系可用式(8.5)表述,即卡曼涡街
(8.5)
式中 ——发生体一侧产生的卡曼涡街频率;
——斯特罗哈尔数(无量纲数);
——流体的流速;
——旋涡发生体的宽度。
图8.5所示为圆柱状旋涡发生体的斯特罗哈尔数同雷诺数的关系。由图可见,在 4~7×106范围内,是曲线的平坦部分(Sr=1.7),卡曼涡街频率与流速成正比,这是仪表正常工作范围。在 =5×103~2×104范围内,旋涡能稳定发生,但因斯特罗哈尔数增大,所以流量系数须经校正后才能保证流量测量精确度。当ReD<5×103后旋涡不发生或不能稳定地发生。
斯特罗哈尔数与雷诺数的关系
本节讨论的是 =5×103~2×104的区间如何提高流量测量精确度的问题。如果获得可靠的校正系数并用适当的方式实现在线校正就能将测量精确度提高,将范围度显著扩大。
(2)雷诺数影响的校正 表8.2给出了YF100系列涡街流量计低雷诺数测量段的校正系数表。使用这一表格的方式也有在线计算和离线计算之分。其中在线计算法多在带CPU的涡街流量变送器(传感器)中使用,离线计算多在流量显示表中用折线法实现校正时使用。
表8.2 雷诺数校正系数
雷诺数ReDi
校正系数A
雷诺数ReDi
校正系数A
5.5×103
0.886
2.0×104
0.990
8.0×103
0.935
4.0×104
1.000
1.2×104
0.964
所示为在线计算校正系数的程序框图。图中的Kt为流量系数,D为测量管内径, 为流体黏度,qm为质量流量。
离线计算就是计算满量程的雷诺数和各典型流量点的流量值,然后制作折线,填入仪表的程序菜单,仪表运行后,实现自动校正。