斯特劳哈尔数在涡街流量计的应用

2024/4/14 14:04:00 人评论 次浏览 分类:流量测量  文章地址:http://yunrun.com.cn/tech/5493.html

奥地利物理学家 斯特劳哈尔

1、斯特劳哈尔数的理解

斯特劳哈尔数(Strohbach number)是流体力学中表征流动不稳定性的一个无量纲数,以奥地利物理学家斯特劳哈尔命名。公式表示为:St=fL/U,其中f代表涡旋脱落频率,L代表特征长度(如涡街流量计中的漩涡发生体宽度),U则代表流体通过该特征长度的速度。

简单来说,斯特劳哈尔数就是描述物体在流体中产生涡旋的频率与其大小和流速之间关系的一个度量。在涡街流量计中,当流体经过一定形状和尺寸的漩涡发生体时,会在特定的斯特劳哈尔数条件下形成稳定、规律的涡旋列,这个稳定的涡旋频率与流量直接相关。


2、斯特劳哈尔数在涡街流量计的应用

在涡街流量计的设计和使用过程中,斯特劳哈尔数起到了至关重要的作用。首先,涡街流量计的工作稳定性取决于斯特劳哈尔数是否处于最佳范围。只有当斯特劳哈尔数保持在一个相对固定的区间内,涡旋的发生才会呈现良好的周期性和规律性,从而确保流量测量的准确性。

斯特劳哈尔数与雷诺数的关系

根据斯特劳哈尔数与雷诺数关系可知,在一定的雷诺数范围之内(ReD=2×10⁴~7×10⁶),涡街流量计输出频率信号同流过测量管的体积流量之间的关系不受流体物性(密度、黏度)和组分的影响,即流量系数只与旋涡发生体及管道的形状尺寸有关。


其次,通过对斯特劳哈尔数的研究和计算,可以优化涡街流量计的漩涡发生体设计,使其在各种工况下都能生成满足测量要求的涡旋频率,进而提高流量计的适应性和测量范围。


最后,在涡街流量计的实际校准和应用过程中,斯特劳哈尔数也是一个重要的参考依据。技术人员可以根据已知的流体性质、速度以及涡街流量计的结构尺寸,利用斯特劳哈尔数的理论模型来预测和验证涡旋频率,进而精确计算出流体流量。


斯特劳哈尔数在涡街流量计的设计、校准及应用中起着举足轻重的作用。了解并掌握斯特劳哈尔数的相关知识,不仅有助于我们深入理解涡街流量计的工作原理,更能有效地提升流量测量的准确性和可靠性。

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