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卡门涡街流量计在铅铋合金中的应用
发布时间:2022-01-23 09:56:02

涡街流量计则是利用的卡门涡街原理,在管道内设置一个旋涡发生体,流体在管道内定向流动,流体流动受到旋涡发生体的阻碍,而在两侧形成层旋转方向相反、排列规则的双列旋涡(图2)。流体的流速v与旋涡产生的频率f呈现正比关系,二者关系如公式(2):v=St/fd(2)。

涡街图2.png

式中:v为流体流速;f为旋涡频率;d为旋涡发生体特征宽度;St为斯特劳哈尔常数。

利用卡门涡街测量流速的前提是需要在发生体的两侧交错形成稳定的两列涡列,而稳定的涡列形成与流体的流速和雷诺数有关。当流体雷诺数处于60≤Re≤5×103范围内时,斯特劳哈尔是一个固定常数列入计算,涡列形成稳定。当流速高于一定值或低于一定值,使得雷诺数不在上述范围内,斯特劳哈尔非常数,则无法形成稳定涡列,雷诺数与平均流速无正比关系,公式(2)也不成立,无法采用此法进行测量。

铅铋合金由于特定的理化性能,其运动粘度很小,在较低流速下,因此,利用卡门涡列原理流量计,仅能针对流速较低的流量进行测试。采用此法进行测试时,还需要考虑旋涡发生体的形状对于涡列形成的影响,目前已有圆柱形、方形、三角柱型等多种发生体,根据涡列的稳定和流体特征进行选用。