旋進(jìn)旋渦流量計(jì)葉片組成
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是基于旋渦進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象工作的[12]。流體流入旋進(jìn)旋渦流量計(jì)后，首先通過一組由固定螺旋形葉片組成的起旋器后被強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)，使流體形成旋渦流。旋渦中心為“渦核”是流體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)速度很高的區(qū)域，其外圍是環(huán)流。流體流經(jīng)收縮段時(shí)旋渦加速，沿流動(dòng)方向渦核直徑逐漸縮小，而強(qiáng)度逐漸加強(qiáng)。此時(shí)渦核與流量計(jì)的軸線相一致。當(dāng)進(jìn)入擴(kuò)大段后，旋渦急劇減速，壓力上升，中心區(qū)域的壓力比周圍的壓力低，于是產(chǎn)生了局部回流。在回流作用下，渦核偏離中心軸像剛體一樣在擴(kuò)張段壁面做螺旋進(jìn)動(dòng)，并且是圍繞中心軸進(jìn)行的。進(jìn)動(dòng)頻率與流體的流速成正比。因此，測得旋進(jìn)旋渦的頻率即能反映流速和體積流量的大小。
1.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案
針對(duì)現(xiàn)有旋進(jìn)旋渦流量計(jì)壓損大、小流量信號(hào)弱等問題，提出了結(jié)構(gòu)改進(jìn)和參數(shù)優(yōu)化研究方案。改進(jìn)對(duì)象為一個(gè)DN50氣體旋進(jìn)旋渦流量計(jì)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和尺寸見圖2。流量計(jì)長度為232mm，入口管徑50mm，收縮段長度94.2mm，發(fā)展段管徑為36mm、長度為35.8mm，擴(kuò)張段長為12mm，擴(kuò)張角度為60°。具體改進(jìn)和參數(shù)優(yōu)化研究如下：
1）起旋器入口加裝導(dǎo)流葉片段。原有起旋器葉片在入口段沒有導(dǎo)流部分（圖1），葉片與來流之間夾角為60°，來流不是切向進(jìn)入，會(huì)造成嚴(yán)重的流動(dòng)分離。流動(dòng)分離使得流動(dòng)擾動(dòng)和流動(dòng)阻力增大。因此，改進(jìn)方案中考慮把原來起旋器葉片延長并作彎曲（見圖3a），使得入口與來流夾角為0°，即流動(dòng)切向進(jìn)入，以期改善流動(dòng)狀態(tài)。
2）起旋器葉片數(shù)量增加。起旋器原來的葉片數(shù)量是6片，考慮增加1片（圖3b），同時(shí)為了保證流動(dòng)面積不減小，將葉片厚度由2.5mm變?yōu)?.5mm（當(dāng)前加工能力能夠做到）。螺旋角度保持不變，仍為30°。
3）關(guān)于流量計(jì)殼體參數(shù)方面，對(duì)擴(kuò)張角和收縮比進(jìn)行研究。如前所述，旋渦進(jìn)入擴(kuò)張段后急劇減速，產(chǎn)生了局部回流，渦核偏離中心軸打在壁面上，產(chǎn)生壓力脈動(dòng)。因此，擴(kuò)張角大小對(duì)渦核運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生很大影響。本文將對(duì)30°、60°（原型參數(shù)）和90°（階梯型）三種情況進(jìn)行模擬計(jì)算。收縮比也是比較重要的一個(gè)參數(shù)，收縮比越大，旋渦旋轉(zhuǎn)速度增加越多，但是同時(shí)壓損將變大，而且可能造成擴(kuò)張段渦核擾動(dòng)對(duì)沖擊壁面的影響減低。本文考察了50∶36（目前參數(shù)）和50∶32兩種收縮比的情況。需要說明的是，對(duì)擴(kuò)張角和收縮比參數(shù)研究時(shí)，針對(duì)的起旋器模型是加裝了導(dǎo)流葉片（6個(gè)葉片）的情況。
本文來自：壓縮空氣流量計(jì) http://
會(huì)員1.png)
