雷諾(nuò)數對渦(wō)街流量(liàng)計的影(yǐng)響
在一(yī)定的雷(lei)諾數範(fan)圍之内(nèi),渦街流(liu)量計 輸(shu)出頻率(lü)信号同(tong)流過測(cè)量管的(de)體積流(liú)量之間(jiān)的關系(xì)不受流(liu)體物性(xìng)(密度、黏(nián)度)和組(zu)分的影(yǐng)響。即流(liú)量系😘數(shù)隻與旋(xuan)渦發生(shēng)體及管(guǎn)道的形(xíng)狀尺寸(cùn)有關,因(yīn)此,隻需(xu)在一種(zhong)典型介(jie)質中标(biao)定其流(liú)量系數(shù)而适用(yòng)于各♻️種(zhong)介質,這(zhè)是渦街(jie)流量計(jì)的一大(da)優點。但(dan)若雷諾(nuò)數超過(guò)這一範(fàn)圍🐉,就要(yao)産生影(ying)響了。 在(zài)流體流(liú)動的管(guǎn)道中設(shè)置一個(gè)旋渦發(fa)生體(阻(zǔ)流體),于(yú)🌈是在💁發(fa)🛀🏻生體下(xia)遊的量(liang)冊就會(huì)交替地(dì)産生有(you)規則的(de)旋渦。這(zhè)種旋渦(wō)稱🚶♀️爲卡(ka)曼渦街(jiē)。此旋渦(wo)的頻率(lǜ)同各因(yin)素的關(guān)系可用(yòng)式(8.5)表述(shù),即 卡曼(màn)渦街 (8.5) 式(shì)中 ——發生(sheng)體一側(ce)産生的(de)卡曼渦(wō)街頻率(lü); ——斯特羅(luó)哈爾數(shu)(無量綱(gang)數); ——流體(tǐ)的流速(sù); ——旋渦發(fa)生體的(de)寬度。 圖(tú)8.5所示爲(wei)圓柱狀(zhuang)旋渦發(fa)生體的(de)斯特羅(luo)哈爾數(shu)同雷諾(nuo)數的關(guān)系。由圖(tú)可見,在(zai) 4~7×106範圍内(nei),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(zhe)是儀表(biao)正常工(gōng)作範圍(wéi)。在 =5×103~2×104範圍(wei)内,旋渦(wō)能穩定(ding)發生,但(dan)因斯特(tè)羅哈爾(ěr)數增大(dà)✨,所以流(liú)量系數(shù)須經校(xiào)正後才(cái)能保證(zheng)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(ding)地發生(sheng)。 斯特羅(luó)哈爾數(shu)與雷諾(nuò)數的關(guan)系 本節(jie)讨論的(de)是 =5×103~2×104的區(qu)間如何(he)提高流(liú)量測量(liang)精度的(de)問題。如(ru)果獲得(de)可靠的(de)校♊正系(xì)數并用(yong)适當的(de)方式實(shí)現在線(xiàn)校正就(jiu)能将測(ce)量精度(dù)提🈲高,将(jiang)範圍度(du)顯著擴(kuo)大。 (2)雷諾(nuo)數影響(xiang)的校正(zhèng) 表8.2給出(chu)了YF100系列(lie)渦街流(liu)量計低(di)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(zhī)分。其中(zhōng)在線計(jì)算法多(duo)在帶CPU的(de)渦街流(liú)量變送(song)器(傳感(gǎn)器)中使(shǐ)用,離線(xiàn)計算多(duo)在流量(liang)顯示表(biǎo)中用折(shé)線法實(shi)現校正(zheng)時使用(yong)。 表8.2 雷諾(nuo)數校正(zheng)系數
校(xiao)正系數(shù)A
雷諾數(shu)ReDi
校正系(xì)數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(shì)爲在線(xian)計算校(xiào)正系數(shù)的程序(xù)框圖。圖(tú)中的Kt爲(wei)🔴流量系(xi)數,D爲測(cè)量管内(nèi)徑, 爲流(liu)體黏度(dù),qm爲質量(liang)流量。 離(lí)線計算(suan)就是計(jì)算滿量(liang)程的雷(léi)諾數和(he)各典型(xing)流量點(diǎn)的流量(liang)值,然後(hou)制作折(shé)線,填入(rù)儀表的(de)程序菜(cài)單,儀表(biǎo)運行後(hou),實現自(zi)動校正(zhèng)。 (3)舉例 ①已(yǐ)知條件(jiàn) a.流體名(míng)稱:柴油(yóu) b.流體溫(wen)度:30℃ c.流體(ti)密度: 3 d.流(liu)體黏度(dù): ·s e.管道内(nei)徑:D=0.05m f.最大(da)流量:qvmax=50m3/h ②計(ji)算 a.最大(da)質量流(liu)量qmmax的計(ji)算 qmmax= b.最大(da)流量時(shí)的雷諾(nuò)數ReDmax的計(ji)算[使用(yòng)式(8.2)] ReDmax = 4 c.各典(diǎn)型流量(liàng)點的體(tǐ)積流量(liàng)qvi的計算(suàn) (8.6) 将表8.2中(zhōng)各典型(xíng)流量點(dian)雷諾數(shu)代入式(shi)(8.6)得各點(diǎn)流量qvi,列(lie)于表8.3中(zhong)。 表8.3 各特(te)征點校(xiào)正系數(shu)
雷諾數(shù)ReDi
校正系(xi)數A
流量(liang)值qvi/(m3/h)
雷諾(nuo)數ReDi
校正(zheng)系數A
2.976
10.823
4.329
21.645
6.494
50.000
9.24×103
這(zhè)一方法(fa)可用來(lái)對黏度(dù)比水高(gāo)一些的(de)液體低(dī)流速👄段(duàn)進行誤(wù)差校正(zhèng)。 (4)在流量(liàng)傳感器(qi)(變送器(qì))中的實(shí)現 上面(mian)所述的(de)雷諾數(shu)影響的(de)校正是(shi)在流量(liàng)二次表(biǎo)中完成(chéng)的,适用(yòng)于渦街(jiē)流量計(jì)本身無(wu)校正能(néng)力的測(cè)量系統(tǒng)。随着計(jì)算🎯機技(ji)術滲透(tòu)到流量(liang)一次表(biao),有些渦(wō)街流量(liàng)計本身(shēn)也具備(bei)了這種(zhong)校正功(gōng)能。例如(ru)橫河公(gong)司的YF100系(xì)列E型🔆渦(wo)街流量(liàng)計中,是(shi)用4段折(shé)線實現(xiàn)此項校(xiao)正。折線(xiàn)的橫坐(zuo)标爲旋(xuan)渦頻率(lü) ,其縱坐(zuo)标爲校(xiao)正系數(shu)A,如圖8.7所(suǒ)示。 在表(biǎo)8.3所示的(de)例子中(zhōng),可從表(biǎo)8.3中的流(liú)量值qvi按(an)下式求(qiú)取❌各♻️特(tè)征點頻(pin)率 。 式中(zhong) ——體積流(liú)量,L/h或m3/h; Kt——流(liú)量系數(shu),P/L或P/m3(1P=0.1Pa·s)。 然後(hou)将各點(diǎn)頻率和(hé)所對應(yīng)的校正(zheng)值填入(rù)渦街流(liu)量計(變(bian)送器)菜(cài)單(第D21~D30條(tiao)),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(jiù)能将雷(lei)諾數對(duì)流量系(xi)數Kt的影(yǐng)響自動(dong)按下式(shi)進行校(xiào)正。 式中(zhong) ——校正後(hòu)的流量(liang)系數,P/L或(huò)P/m3; A——校正值(zhi); Kt——未經校(xiao)正的流(liu)量系數(shù),P/L或P/m3
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