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大多數這些行業中常用的一種測量流體體積流量的儀器是渦街流量計 氣體、液體和蒸汽的體積測量在包括化學、石化、化肥和鋼鐵行業以及熱電廠在內的各種行業中都是必不可少的。測量流體體積流量的常用儀器是渦街流量計。 渦街流量計可以測量不同的流體，例如壓縮空氣、液化氣、過熱蒸汽、溶劑、導熱油、飽和蒸汽、煙道氣、完全軟化水等等。 讓我們仔細看看渦街流量計的全部內容。

<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;卡門渦街是德國科學家馮·卡門從空氣動力學的的觀點于1911年提出的理論：在一定條件下的定常來流繞過某些物體時，物體兩側會周期性地脫落出旋轉方向相反、排列規則的雙列線渦，經過非線性作用后，形成卡門渦街，本質上就是邊界層分離。

至于為什么沒有打開湍流模型，實際上卡門渦街的形成同雷諾數Re有關，當Re為50～300時，從物體上脫落的渦旋是有周期性規律的；當Re＞300時渦旋開始出現隨機性脫落；隨著Re的繼續增大，渦旋脫落的隨機性也增大，最后形成了湍流。

這種現象稱為卡門渦街流，渦流從物體兩側交替脫落，其頻率可預測。日常生活中我們經常會遇到這種現象，例如電話線上發出的聲音以及汽車無線電天線在氣流中的振動。從工程的角度而言，重要的是預測流體在不同流速時的振動頻率，從而避免固體結構振動時與渦脫落產生共振。

如水流過橋墩，風吹過高塔、煙囪、電線等，都會形成卡門渦街。因為渦街是由卡門提出的，所以又叫卡門渦街。中國力學標桿性人物錢學森、郭永懷和錢偉長都在卡門實驗室工作過。 如果渦街的交替脫落頻率與物體的聲學駐波頻率相重合，還會出現共振。

</p><p>本案例建立了一叉型懸臂梁結構模型，并基于COMSOL軟件的流-固耦合方法模擬了叉型懸臂梁渦街振動過程，模擬結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202302/4ba065906b50463db1641ac8652bb607.gif" alt="Untitled.gif"></p><p class="ql-align-center

因為兩排交錯排列的漩渦像街道兩旁的路燈，所以人們將這個現象稱為“卡門渦街”。你可能不認識馮·卡門，但他有一位學生你肯定認識：錢學森。如今，卡門渦街已成為流體力學的象征，無論是數米的飛機機翼還是數千米的大橋甚至大洋中的島嶼都有卡門渦街的身影。

簡單搜索一下"渦激振動"、"卡門渦街"和"塔科馬大橋"，就會發現"卡門渦旋誘發了結構失穩，顫振是塔科馬大橋倒塌的原因"這一描述。當流體在障礙物周圍流動時，會發生周期性的渦脫落，這就產生了所謂的渦街。由于馮·卡門（美國航天之父，錢學森的導師）最先研究該現象，故被命名為卡門渦街。卡門渦街在自然界中經常出現，經典的圓柱障礙物卡門渦街數值模擬，對理解卡門渦街對各種技術應用很有意義。

由式（1）可知，f與u-成線性關系，即渦街流量計的量程比與流經流量計的操作工況下的流量成線性關系，與標況流量無關。渦街流量計的最小可測流量取決于雷諾數和傳感器靈敏度，最大可測流量取決于制造廠家允許的最大流速。

第二種，渦街式流量計，基于流體力學上最經典的現象，卡門渦街。當流體流過一個物體時，物體兩側會周期性地出現并脫落旋轉方向相反、排列規則的旋渦。旋渦會產生振動，且脫落頻率和流體的速度直接相關。那么此時只需要在物體下游放一個振動傳感器，來檢測旋渦頻率，就能反推得到流體的速度。渦街流量計沒有運動部件，也很耐用。

卡門渦街是流體力學中重要的現象，在自然界中常可遇到，在一定條件下的定常流體繞過某些物體時，物體兩側會周期性地脫落出旋轉方向相反、排列規則的雙列線渦，經過非線性作用后，形成卡門渦街。如水流過橋墩，風吹過高塔、煙囪、電線等都會形成卡門渦街。常用的CFD軟件中都會用卡門渦街作為基準測試建立標準算例。

威力巴的低壓孔實現本質防堵，一般情況下灰塵、沙子和顆粒在渦街力的作用下，集中在探頭的后部。這就是為什么秋天的樹葉總是集中在背風的房子后面的原因。其它的探頭由于低壓取壓孔取在探頭尾部真空區，在渦街力的作用下，探頭的低壓取壓孔很快地被渦流帶來的雜質堵死。威力巴的獨特設計，使低壓取壓孔位于探頭側后兩邊，流體分離點和尾跡區的前部。這種設計從本質上防止了堵塞并且能產生一個非常穩定的低壓信號。

最終，從效率和導水機構、葉片、尾水管等水輪機關鍵部件等CFD計算結果來看，效率符合水輪機外特性曲線，在小開度下易脫流并產生卡門渦街。

渦街流量計渦街流量計工作原理：根據流體振蕩原理來測量流量的，流體在管道中經過渦街流量變送器時，在三角柱的旋渦發生體后上下交替產生正比于流速的兩列旋渦，旋渦的釋放頻率與流過旋渦發生體的流體平均速度及旋渦發生體特征寬度有關，根據這種關系，旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發生體的流體平均速度，再乘以橫截面積得到流量。

最終，從效率和導水機構、葉片、尾水管等水輪機關鍵部件等CFD計算結果來看，效率符合水輪機外特性曲線，在小開度下易脫流并產生卡門渦街。

目前典型的產品有渦街流量計、旋進旋渦流量計。 10．質量流量計 由于流體的容積受溫度、壓力等參數的影響，用容積流量表示流量大小時需給出介質的參數。在介質參數不斷變化的情況下，往往難以達到這一要求，而造成儀表顯示值失真。因此，質量流量計就得到廣泛的應用和重視。質量流量計分直接式和間接式兩種。

渦街流量計工作原理：根據流體振蕩原理來測量流量的，流體在管道中經過渦街流量變送器時，在三角柱的旋渦發生體后上下交替產生正比于流速的兩列旋渦，旋渦的釋放頻率與流過旋渦發生體的流體平均速度及旋渦發生體特征寬度有關，根據這種關系，旋渦頻率就可以計算出流過旋渦發生體的流體平均速度，再乘以橫截面積得到流量。