渦街流量計LUGB工作原理，流體振蕩中的流量密碼

　　在石油化工、天然氣輸送及工業(yè)過程控制領域，精確測量氣體、液體及蒸汽流量是保障生產(chǎn)效率與能源管理的關鍵。渦街流量計LUGB作為基于流體振蕩原理的新一代流量儀表，憑借無活動部件、測量范圍寬等優(yōu)勢，成為復雜工況下的可靠選擇。其精準測量能力，源自獨特的“卡門渦街”物理現(xiàn)象。
 

　　一、核心原理：卡門渦街的規(guī)律振蕩

　　渦街流量計LUGB的工作基礎是卡門渦街效應——當流體以一定速度流經(jīng)垂直于流動方向的非流線型阻流體時，會在阻流體下游兩側交替分離出兩列規(guī)則的漩渦。這些漩渦如同街道兩旁的建筑群形成的有規(guī)律氣流擾動，故被稱為“渦街”。實驗表明，當雷諾數(shù)（Re）處于47-10?范圍內，漩渦的分離頻率（f）與流體的平均流速（v）成正比，且僅與阻流體的特征寬度（d）相關，數(shù)學表達式為：f=St×v/d（St為斯特勞哈爾數(shù)，無量綱常數(shù)，通常在0.14-0.27之間，與雷諾數(shù)和旋渦發(fā)生體形狀有關）。

　　二、信號轉換：從渦街頻率到流量數(shù)值

　　阻流體下游的漩渦交替脫落會產(chǎn)生周期性變化的橫向脈動壓力。渦街流量計的傳感器緊貼旋渦發(fā)生體下游安裝，負責捕捉這種壓力脈動信號。壓電元件將壓力波動轉換為微弱的電信號，再經(jīng)放大器濾波、整形后輸出標準的脈沖信號。通過預先標定的公式Q=A×v=A×(f×d/St)（Q為體積流量，A為管道橫截面積），將脈沖頻率f轉換為對應的流體流速v，最終計算出實時流量值。

　　三、關鍵設計：穩(wěn)定與精度的保障

　　為確保斯特勞哈爾數(shù)St在復雜工況下保持恒定，LUGB型渦街流量計的旋渦發(fā)生體采用等腰三角形柱體，這種結構能在較寬雷諾數(shù)范圍內維持St≈0.18-0.20的穩(wěn)定值。同時，傳感器需具備抗振、耐高溫和抗干擾能力。管道內流速需大于一定閾值，以避免低流速下漩渦信號微弱導致的測量失效。

　　從卡門渦街的規(guī)律振蕩到電信號的精準轉換，渦街流量計LUGB通過解析流體自身的運動特性，實現(xiàn)了對流量參數(shù)的非接觸、高可靠性測量。這種基于物理原理的直接檢測方式，使其在能源計量、過程控制等領域成為“流量密碼”的破譯者。