智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)工作原理：

 

旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是基于旋渦進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象工作的。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(cè)得旋進(jìn)旋渦的頻率即能反映流速和體積流量的大小。

 

智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)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)和寸見圖2.流量計(jì)長(zhǎng)度為232 mm,入口管徑50 mm,收縮段長(zhǎng)度94.2 mm,發(fā)展段管徑為36 mm、長(zhǎng)度為35.8 mm,擴(kuò)張段長(zhǎng)為12 mm,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，同時(shí)為了保證流動(dòng)面積不減小，將葉片厚度由2.5 mm變?yōu)?.5 mm。螺旋角度保持不變,仍為30°。

 

2.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，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(zhǎng)并作彎曲，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)。

 

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°和90°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)流葉片的情況。