关键要点

• 涡街流量计广泛用于过程工业，以测量体积和质量流量。 

• 涡旋脱落的频率与液体通过流量计的速度之间存在直接关系，用于体积测量。 

• 在阻流体的每一侧形成的交替涡流的重复模式称为卡门涡街，涡流脱落的效果称为冯卡门效应。

大多数这些行业中常用的一种测量流体体积流量的仪器是涡街流量计

气体、液体和蒸汽的体积测量在包括化学、石化、化肥和钢铁行业以及热电厂在内的各种行业中都是必不可少的。测量流体体积流量的常用仪器是涡街流量计。

涡街流量计可以测量不同的流体，例如压缩空气、液化气、过热蒸汽、溶剂、导热油、饱和蒸汽、烟道气、完全软化水等等。

让我们仔细看看涡街流量计的全部内容。

涡街流量计：基础知识

涡街流量计广泛用于过程工业，以测量体积和质量流量。这些仪表具有多种优势： 

• 安装简单。

• 测量范围广。

• 对小流量变化高度敏感。

• 由于压力和温度变化的补偿方案，性能卓越。

• 高精度测量。

• 没有移动部件，需要较少的维护和修理。

• 故障概率较低。

涡街流量计利用了液体绕钝体流动时的自然现象。涡街流量计的工作原理称为“涡街流量计”。漩涡脱落是指漩涡或漩涡在物体的下游交替脱落。涡旋脱落的频率与液体通过流量计的速度之间存在直接关系，用于体积测量。

接下来，我们将深入了解旋涡脱落过程。

涡流脱落期间会发生什么？

涡流脱落是西奥多·冯·卡门 (Theodor Von Karman) 发现的一种自然现象。当将阻流体或非流线型物体放置在快速流动的流道中时，流体会从物体分离到两个下游侧。当边界层分离并卷回自身时，它还会形成涡流（也称为涡流或漩涡）。涡流之间的间隔是恒定的，取决于阻流体的大小。

在阻流体的两侧，产生涡流并经历更高的流体速度和更低的流体压力。涡流的长度和大小随着它向下游移动而增加。最终，它从虚张声势的物体上分离并脱落。随后，在阻流体的另一侧形成涡流。在钝体两侧形成的交替涡流的重复模式称为卡门涡街，涡流脱落效应称为冯卡门效应。

涡街流量计设计

涡街流量计的主要部件是：

1. 虚张声势

钝体是垂直于管道轴线放置的非流线型物体。管道通常由不锈钢制成。通过管道，流体围绕阻流体流动。如前所述，涡流的频率与介质的速度成正比。该涡流脱落频率用于确定体积质量流量。

St为斯特劳哈尔数，f为旋涡脱落频率，v为流速，d为体宽。

1. 传感器组件

使用传感器组件记录涡流在阻流体两侧产生的压力和速度振荡。传感器产生线性数字输出信号。 

1. 发射机

变送器用于将传感器输出转换成4-20mA之间的电流信号。变送器将传感器的零和满量程读数分别转换为 4 和 20mA。

涡街流量计的类型

涡街流量计可根据其钝体形状进行分类。线性度、雷诺数限制和灵敏度等特性会根据钝体形状略有不同。典型的钝体形状包括 T 形、矩形、方形和梯形。

根据传感器的类型，涡街流量计可分为：

1. 基于压电式传感器的流量计

2. 基于电容式传感器的流量计 

涡流流量计中装有内部和外部传感器，用于检测压力振荡和速度变化。

使用涡街流量计获得智能测量

涡街流量计是为应对智能工业环境而开发的。目前的涡流流量计测量涡流频率和涡流脉冲强度，以检测体积和质量流量。Cadence 的 CFD 工具可以精确捕获涡流脱落，并可以帮助工程师进行分析以获取更多信息。

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