Page 94 - ІВАНО-ФРАНКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ НАФТИ І ГАЗУ

У витратомірі зі змушеним вихроутворенням
використовується принцип прецесії вихрів. Рідина надходить
у корпус приладу і закручується при проходженні через
жорстко закріплений завихрувач. Напрямок руху завихреного
струмень збігається з осьовою лінією корпуса приладу. Коли
струменів попадає в частину корпуса, що розширюється, вісь
обертання перетерплює прецесію, тобто відхиляється від осі
корпуса і починає рух по спіральній траєкторії. Частота
прецесії, пропорційна витраті контрольованого середовища,
виміряється чутливим елементом.
Робота рідинного вихрового витратоміра з природним
вихреутворювачем базується на явищі виникнення природних
коливань контрольованого середовища, що відомо за назвою
вихревідривного плину. У трубопроводі встановлюється
нерухомий датчик погано обтічної форми, за яким по обидва
боки періодично виникають вихри. Частота їхнього
виникнення залежить від швидкості потоку, геометричних
розмірів датчика і діаметра трубопроводу. Характеристика
вихрового поля потоку визначається безрозмірною
величиною, називається числом Струхаля,
C T fk / F ,
де f – частота утворення вихрів;
k – геометрична характеристика співвідношення розмірів
трубопроводу і лобового перетину датчика;.
F – швидкість потоку.
Встановлено, що число Струхаля для потоків є постійним
при значеннях числа Рейнольдса в місці установки, що
перевищують 10 тис. Як видно з формули, при постійному
значенні числа Струхаля частота утворення вихрів прямо
пропорційна швидкості потоку. Як датчик звичайно
використовують тіла трикутного перетину, а частоту зриву
вихрів фіксують встановлюваними в корпусі датчика
терморезисторами. Унаслідок залежності в ряді областей
числа Струхаля від числа Рейнольдса вихрові датчики не
можна використовувати для трубопроводів малих діаметрів