渦街流量計與旋進流量計的比較研究

渦街流量計的原理
    渦街流量計是在流量計管道中，設置一滯流件，當流體流經滯流件時，由于滯流件表面的滯流作用等原因，在其下游會產生兩列不對稱的旋渦，這些旋渦在滯流件的側后方分開，形成所謂的卡門（Karman）旋渦列，兩列旋渦的旋轉方向是相反的，卡門從理論上證明了當h/L=0.281（h為兩旋渦列之間的寬度，L為兩個相鄰旋渦間的距離）時，旋渦列是穩定的，在此情況下，產生旋渦的頻率f與流量計管道中流體流速υ的關系為：
　　f =sv/d
　　v=df/s
　　式中 d ——圓柱形滯流件的直徑；
　　s——無量綱常數，稱為Strouhal數，與流體流動狀態的雷諾數Re有關。
　　流量計圓截面管道的雷諾數Re為：
　　式中 υ——流體的流速，m/s；
　　ρ——流體的密度，kg/m3；
　　μ——流體的動力粘度，(kg?m-1)/s。
　　而流體的流量：
　　Q=A *v

　　從上式可見，渦街流量計選型設計完畢，流量Q不僅與f有關，而且與雷諾數Re也有關。雷諾數Re是表征粘性流體流動特性的一個無量綱數，其物理意義是流體流動的慣性力與粘滯力的比值。因此，流體的流動狀態對渦街流量計的使用也有一定的影響。如果環境參數對流體流動狀態有影響也會影響到渦街流量計的使用性能。

 

旋進旋渦流量計原理：
    旋進旋渦流量計流量沿著軸向的流體流量傳感器入品時，在漩渦發生體的作用下，被強制圍繞中心線旋轉，產生漩渦流，漩渦流在文丘利管中旋進，到達收縮段突然節流后，使漩渦流加速，當通過擴散段時，漩渦中心沿一錐形螺旋線進動。此時，漩渦中心通過檢測點的進動頻率與流體的流速成正比。由壓電傳感器檢測到的漩渦流進動頻率信號經放大、濾波、整形后轉換成流量值進行就地顯示或信號選擇。