新型LUB漩涡流量计

摘要

@@1.新型LUB漩涡流量计的原理rnrn 新型LUB漩涡流量计分LUBP（普通型）和LUBW（文丘利型）两种类型。目前研究的是文丘利型角式高压漩涡流量计，是以文丘利型漩涡流量计为表芯与直角高压水表表体组合而成，与普通型相比只是多一个文丘利结构。从图1可知，流体流通途径分为缩径段、测量段和渐扩段，与普通型相比多一个缩径段。由于缩径使流体加速，增强了小流量信号强度，这种渐缩型线使来流流态均匀，流体经测量段时，在三角柱体两侧下游交替产生两列平行的涡列，漩涡是稳定的，通过检测元件得到振荡频率信号，经放大整形输出脉冲方波，转换成体积流量。从以上分析可知，LUB漩涡流量计是应用流体振荡原理来测量的，而且是一种应用自然振荡的卡曼漩涡列原理。从图2分析研究可知，流体经物体后面发生一个规则的振荡运动，能在物体两侧交替形成漩涡，随着流动在物体后面形成两列非对称的漩涡，可把流动看做是均匀的，在三角柱体上游的环量为零，在柱体右下方有漩涡的场合，可以作为漩涡回转运动的反作用。在流体的其它部分，就有与漩涡方向相反的旋转，这个旋转是三角柱体周围的环流,也就是三角柱体周围的环量不为零，这样环量的速度加在原来的流动上，所以在三角柱体上侧有增加流速的作用。而三角柱体的下侧有减少流速的作用，结果有一正向升力从下到上地作用到三角柱体上，在三角柱体右上方有顺时针方向回转的漩涡时，环量成反方向，结果有一向下的负向升力作用到三角柱体上，这种过程可看出漩涡被剥离产生周期性的流动运动的变化频率和交变的升力变化频率，通过测量频率可求出体积流量。实验证明每一列漩涡产生的频率f与流速V及柱体宽度d的关系为：f=StV/d,St=fd/V。St为斯特罗哈尔数，该系数是随以d为特征长度的雷诺数变化的，在雷诺数为500～150000的区域内，基本上为一常数。三角柱体St=0.16，在工业上测量的流速几乎都不超过这个范围。可以认为频率f受流速V和物体特征长度d的影响，而不受流体温度、压力、密度、粘度的影响。