渦街流(liu)量計 在(zai)實際應(ying)用中，使(shi)用介質(zhi)對其測(ce)量帶來(lai)多大的(de)附🤩加誤(wu)差尚不(bu)🈲明确。利(li)用在以(yi)空氣爲(wei)介質的(de)音速噴(pen)🙇🏻嘴法氣(qi)體流量(liang)标準裝(zhuang)置和以(yi)蒸汽爲(wei)介質的(de)蒸汽😍流(liu)量标準(zhun)裝置的(de)比對試(shi)驗，對在(zai)空氣和(he)蒸汽介(jie)質下渦(wo)街流量(liang)計的流(liu)量特性(xing)進行對(dui)比研究(jiu)，得到儀(yi)表系數(shu)在不同(tong)介質下(xia)變化曲(qu)線和趨(qu)👌勢，并對(dui)試驗結(jie)果進行(hang)分析🏃‍♀️解(jie)釋。
一、卡(ka)門渦街(jie)的基本(ben)原理
　　如(ru)圖1所示(shi)，在測量(liang)管道中(zhong)垂直地(di)插入一(yi)非流線(xian)型阻流(liu)體，也稱(cheng)💋發生體(ti)。随着流(liu)體流動(dong)，當管道(dao)雷諾數(shu)達到❄️一(yi)定💚值時(shi)，在發生(sheng)體兩側(ce)就會交(jiao)替地分(fen)離出卡(ka)門渦街(jie)。漩渦頻(pin)率f與流(liu)經發生(sheng)體兩♉側(ce)的平均(jun)流速U1之(zhi)間的關(guan)系可表(biao)示爲：

　　式中(zhong)：f——漩渦頻(pin)率，Hz；Sr——斯特(te)勞哈爾(er)數；U1——發生(sheng)體兩側(ce)的平均(jun)🆚流速，m/s；d——發(fa)生體💛迎(ying)流面的(de)寬度，m。
二(er)、試驗裝(zhuang)置和儀(yi)表
1.蒸汽(qi)流量标(biao)準裝置(zhi)
　　蒸汽冷(leng)凝稱重(zhong)法是指(zhi)蒸汽流(liu)過被檢(jian)表後，通(tong)過冷🤞凝(ning)器全部(bu)冷凝成(cheng)常溫水(shui)并由電(dian)子秤稱(cheng)量，再根(gen)據🌈測量(liang)被檢表(biao)處的壓(ya)力和溫(wen)度得到(dao)密度，進(jin)而得到(dao)被檢表(biao)處的标(biao)準體積(ji)量。
　　冷凝(ning)稱重法(fa)蒸汽流(liu)量标準(zhun)裝置（以(yi)下簡稱(cheng)“蒸汽裝(zhuang)置👣”）是國(guo)内唯一(yi)采用蒸(zheng)汽實流(liu)标定的(de)蒸汽流(liu)量标準(zhun)裝置。該(gai)♋裝置以(yi)過🐇熱蒸(zheng)汽作爲(wei)檢定介(jie)質，對蒸(zheng)汽流量(liang)儀💛表進(jin)行🥵實流(liu)标定，檢(jian)定🈚流量(liang)範圍爲(wei)（2.5～10000）kg/h，其精度(du)等級爲(wei)0.1級❗。該裝(zhuang)置可以(yi)開展DN200以(yi)下口徑(jing) 渦街流(liu)量計 、彎(wan)管、 V錐流(liu)量計 、分(fen)流旋翼(yi)、 孔闆流(liu)量計 、 旋(xuan)進漩渦(wo)流量計(ji) 等多種(zhong)蒸汽流(liu)量計的(de)檢定、校(xiao)準及相(xiang)關檢測(ce)。
2.音速噴(pen)嘴法氣(qi)體流量(liang)标準裝(zhuang)置
　　文丘(qiu)裏噴嘴(zui)是個孔(kong)徑逐漸(jian)減小的(de)流道，孔(kong)徑最小(xiao)的部🈲分(fen)稱☂️爲噴(pen)嘴的喉(hou)部，喉部(bu)的後面(mian)有孔徑(jing)逐漸🈲擴(kuo)大的流(liu)道。當氣(qi)體通過(guo)噴嘴時(shi)，喉部的(de)氣體流(liu)速将随(sui)着節流(liu)壓🔱力比(bi)減小而(er)增☔大。當(dang)節流壓(ya)力比小(xiao)到一定(ding)值時，喉(hou)部流速(su)達到最(zui)大流速(su)——音速。此(ci)時若🏃🏻‍♂️再(zai)減小節(jie)流壓力(li)比，流速(su)（流量）将(jiang)保持音(yin)速不變(bian)，不再受(shou)下遊壓(ya)力的影(ying)響，而隻(zhi)與噴嘴(zui)入口處(chu)的滞止(zhi)壓力和(he)溫度有(you)關，此時(shi)的噴嘴(zui)稱爲音(yin)速噴嘴(zui)，流量方(fang)程式爲(wei)

　　式中：qm——流(liu)過噴嘴(zui)的質量(liang)流量；A*——音(yin)速噴嘴(zui)喉部面(mian)積；C——流出(chu)系數🥵；C*——臨(lin)界流函(han)數；P0——音速(su)噴嘴入(ru)口處滞(zhi)止絕對(dui)壓力；T0——音(yin)速噴嘴(zui)入⭐口處(chu)滞止絕(jue)對溫度(du)；R——通用氣(qi)體常數(shu)；M——氣體千(qian)摩爾質(zhi)量。
　　從式(shi)（2）可以看(kan)出，一種(zhong)喉徑的(de)噴嘴隻(zhi)有一個(ge)臨界流(liu)量🔴值，噴(pen)嘴🏃🏻‍♂️入口(kou)的滞止(zhi)壓力和(he)滞止溫(wen)度不變(bian)時，通過(guo)噴嘴的(de)流量也(ye)不變，正(zheng)📧是由于(yu)此特性(xing)使音速(su)噴嘴作(zuo)爲👌标準(zhun)件廣泛(fan)應用于(yu)氣📞體流(liu)量标準(zhun)裝置中(zhong)。
　　音速噴(pen)嘴法氣(qi)體流量(liang)标準裝(zhuang)置（以下(xia)簡稱“空(kong)氣裝置(zhi)”）采用臨(lin)界流文(wen)丘裏噴(pen)嘴作爲(wei)标準表(biao)，該檢定(ding)裝置擴(kuo)展不👣确(que)定度（k=2）達(da)到0.25%，流量(liang)範圍爲(wei)（2.5~10000）m3/h，可開展(zhan)DN15～DN300口徑的(de)渦街、渦(wo)🔞輪、容積(ji)式等氣(qi)體流量(liang)儀表的(de)🤟檢定/校(xiao)準工💛作(zuo)。該設備(bei)主要由(you)羅茨真(zhen)空泵提(ti)供負壓(ya)，與傳統(tong)采用水(shui)環真空(kong)泵相比(bi)，可節約(yue)電能損(sun)耗60％以上(shang)。地下循(xun)🏃環通風(feng)系統，提(ti)高了氣(qi)體流場(chang)的穩定(ding)性（壓力(li)波動在(zai)1％以内，溫(wen)度波動(dong)在0.1℃以内(nei)）。
3.所用的(de)渦街流(liu)量計
　　本(ben)次特别(bie)訂制了(le)DN25、DN40、DN50、DN80、DN100、DN150共6台渦(wo)街流量(liang)計。該渦(wo)街流量(liang)計體積(ji)流量的(de)精度等(deng)級爲1.5級(ji)，其主要(yao)應用于(yu)測量和(he)輸出氣(qi)體、蒸汽(qi)和液體(ti)的瞬時(shi)體積流(liu)量。其流(liu)體溫度(du)範圍從(cong)-200℃~400℃、可測量(liang)和輸出(chu)流體的(de)瞬時💞體(ti)積流量(liang)。該渦街(jie)流量計(ji)有内置(zhi)的溫度(du)傳感器(qi)，可以測(ce)量和輸(shu)❓出溫度(du)信号，有(you)内置豐(feng)富的軟(ruan)件計算(suan)功能，可(ke)以實👅現(xian)對飽和(he)蒸汽的(de)質量流(liu)量的測(ce)量。
考慮(lü)試驗條(tiao)件，具體(ti)測量範(fan)圍如表(biao)1所示。
三(san)、不同介(jie)質下的(de)對比試(shi)驗研究(jiu)
1.試驗方(fang)案
　　在空(kong)氣裝置(zhi)和蒸汽(qi)裝置中(zhong)以标準(zhun)安裝條(tiao)件對DN25、DN40、DN50、DN80、DN100和(he)DN150渦街流(liu)量計各(ge)做2組試(shi)驗進行(hang)比對，依(yi)次從最(zui)小流量(liang)到20%、40%、60%、80%、100%最大(da)流量，共(gong)計6個流(liu)量點，每(mei)個流量(liang)點重複(fu)檢定7次(ci)。在空氣(qi)裝置中(zhong)用标準(zhun)表（噴嘴(zui)組合）法(fa)做1組試(shi)驗，計算(suan)得到儀(yi)表系數(shu)、重複性(xing)等數據(ju)；在蒸汽(qi)裝置中(zhong)用稱重(zhong)法做1組(zu)試驗，再(zai)計算儀(yi)表系數(shu)、重複性(xing)等相關(guan)數據，比(bi)較兩組(zu)數據差(cha)異和聯(lian)系。
2.各口(kou)徑渦街(jie)流量計(ji)試驗情(qing)況
（1）DN25試驗(yan)
　　儀表系(xi)數和流(liu)量曲線(xian)關系如(ru)圖2所示(shi)。從圖2中(zhong)不難發(fa)現該渦(wo)街流量(liang)計在空(kong)氣裝置(zhi)上的儀(yi)表系數(shu)偏高于(yu)在蒸汽(qi)裝置上(shang)的儀表(biao)系數。但(dan)在0.8qmax時，在(zai)空氣裝(zhuang)置上的(de)儀表系(xi)數有明(ming)顯下降(jiang)，分析原(yuan)♻️因認爲(wei)，DN25管線是(shi)在DN50管線(xian)基礎上(shang)通過變(bian)徑實現(xian)的，可能(neng)在大流(liu)量🧑🏾‍🤝‍🧑🏼時造(zao)成流場(chang)🐪不穩或(huo)測壓偏(pian)低造成(cheng)标準量(liang)偏高。







（2）DN40試(shi)驗
　　儀表(biao)系數和(he)流量曲(qu)線關系(xi)如圖3所(suo)示。從圖(tu)3中不難(nan)發現💜，該(gai)渦街流(liu)量計（剔(ti)除個别(bie)流量點(dian)）在空氣(qi)裝置上(shang)的儀表(biao)🔴系數逐(zhu)漸減小(xiao)，而在蒸(zheng)汽裝置(zhi)上的儀(yi)表系數(shu)則🐇逐漸(jian)增加。在(zai)0.6qmax時，兩者(zhe)儀表系(xi)數基本(ben)重合。
（3）DN50試(shi)驗
　　儀表(biao)系數和(he)流量曲(qu)線關系(xi)如圖4所(suo)示。從圖(tu)4中不難(nan)發現，其(qi)規律和(he)DN40渦街流(liu)量計規(gui)律基本(ben)一緻，即(ji)在空氣(qi)裝置上(shang)👉的儀表(biao)系數逐(zhu)漸減小(xiao)，而在蒸(zheng)汽裝置(zhi)上的儀(yi)表系數(shu)則逐漸(jian)增加，在(zai)靠近0.6qmax時(shi)，兩者儀(yi)表系數(shu)重合。
　　空(kong)氣裝置(zhi)的DN40管線(xian)和DN25管線(xian)是在DN50管(guan)線的基(ji)礎上變(bian)徑實現(xian)的🌍。比較(jiao)圖2、圖3和(he)圖4中空(kong)氣裝置(zhi)上的儀(yi)表系數(shu)-流量曲(qu)線圖，可(ke)發現💁，在(zai)大流量(liang)時，随着(zhe)口徑的(de)減小，儀(yi)表系數(shu)減小的(de)越來越(yue)快。
（4）DN80試驗(yan)
　　儀表系(xi)數和流(liu)量曲線(xian)關系如(ru)圖5所示(shi)。從圖5中(zhong)不難發(fa)🔞現，該渦(wo)街💜流量(liang)計在空(kong)氣裝置(zhi)上的儀(yi)表系數(shu)逐漸減(jian)小，而在(zai)蒸汽裝(zhuang)置上的(de)儀表系(xi)數則逐(zhu)漸增加(jia)。在0.8qmax時，兩(liang)者儀表(biao)系數基(ji)本重合(he)。
（5）DN100試驗
　　儀(yi)表系數(shu)和流量(liang)曲線關(guan)系如圖(tu)6所示。從(cong)圖6中不(bu)難發現(xian)，該渦街(jie)流量計(ji)在空氣(qi)裝置上(shang)的儀表(biao)系數一(yi)直大于(yu)在🔅蒸汽(qi)裝置上(shang)的儀表(biao)系數，且(qie)線性度(du)較好，而(er)在蒸汽(qi)裝置🧡上(shang)的儀表(biao)系數🐪則(ze)逐漸增(zeng)加。
（6）DN150試驗(yan)
　　儀表系(xi)數和流(liu)量曲線(xian)關系如(ru)圖7所示(shi)。從圖7中(zhong)可以☎️看(kan)出⭐，該渦(wo)街流量(liang)計在空(kong)氣裝置(zhi)上和蒸(zheng)汽裝置(zhi)上的線(xian)💔性度都(dou)較差。在(zai)空氣🚶‍♀️裝(zhuang)置上，其(qi)儀表系(xi)數先增(zeng)大後減(jian)小；而在(zai)蒸汽裝(zhuang)❌置上，其(qi)儀表系(xi)數則先(xian)減小💰後(hou)增大。
四(si)、試驗結(jie)論
1.除DN100渦(wo)街流量(liang)計外，其(qi)他5台渦(wo)街流量(liang)計在空(kong)氣裝置(zhi)上的特(te)⛹🏻‍♀️性🔞基本(ben)一緻，即(ji)在大流(liu)量時，儀(yi)表系數(shu)會有一(yi)個✏️較明(ming)顯下降(jiang)。
2.各口徑(jing)的渦街(jie)流量計(ji)在蒸汽(qi)裝置上(shang)的特性(xing)基本一(yi)緻，即儀(yi)表系數(shu)随着流(liu)量的增(zeng)大而增(zeng)大。
3.就比(bi)較單台(tai)流量計(ji)在空氣(qi)裝置和(he)蒸汽裝(zhuang)置上的(de)儀表系(xi)數而言(yan)，六台渦(wo)街流量(liang)計的規(gui)律基本(ben)一緻，即(ji)渦街流(liu)量計在(zai)空氣裝(zhuang)置上的(de)儀表系(xi)數偏高(gao)于在蒸(zheng)汽🐇裝置(zhi)上的儀(yi)表系數(shu)，但因實(shi)驗數據(ju)量比較(jiao)🔞小，還無(wu)法定量(liang)地給出(chu)偏差量(liang)🏃‍♀️。
4.初步結(jie)論：由于(yu)受黏度(du)、溫度等(deng)因素的(de)影響，渦(wo)街流量(liang)✔️計以🐇空(kong)氣爲介(jie)質的儀(yi)表系數(shu)和以蒸(zheng)汽爲介(jie)質的儀(yi)❄️表系數(shu)存在差(cha)異，但差(cha)别量較(jiao)小，具體(ti)差别量(liang)則需要(yao)在後續(xu)大量實(shi)驗的基(ji)礎上總(zong)結分析(xi)後給出(chu)。
5.每個口(kou)徑的渦(wo)街流量(liang)計在儀(yi)表系數(shu)與流量(liang)的曲線(xian)圖🤟上，以(yi)蒸汽和(he)空氣爲(wei)介質均(jun)有一個(ge)交彙點(dian)。在交彙(hui)點，儀表(biao)系💋數相(xiang)同。這就(jiu)提供了(le)一種可(ke)能：設計(ji)💋一台具(ju)有交彙(hui)點儀表(biao)系數的(de)渦街流(liu)量計，在(zai)保證一(yi)定測量(liang)誤差的(de)情況下(xia)，既可測(ce)空氣，又(you)可測蒸(zheng)汽🙇🏻。

以上(shang)内容源(yuan)于網絡(luo)，如有侵(qin)權聯系(xi)即删除(chu)!