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在前面的讨论中,我们还应该注意到:# J0 o6 R, y" c- c# K# E
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; E; A3 ~, n2 L" g( t0 B6 }; }( J! G( D 1在上流有管道存在的条件下,会有附加的流速分布畸变、旋流、波动等不稳定因素.* [5 x' H' t2 h% ~* S8 {! e
上述两点都会对旋涡的稳定性与规律性产生重要的影响.所以,在涡街现象发现以后的很长时间内,一直未能用来进行测量流量,ZWR-3000热式气体质量流量计,除了信号检测技术以外,上述两点也是重要的原因.为了克服上述因素带来的影响,必须对旋涡发生体形状有一定要求,使管内的旋涡发生体处流动尽量接近二维流动,以控制三维流动中旋涡发生体发出的旋涡相位,使涡线弯曲变得极小. 2在上述推导过程中,均是在一维流动的条件下的.然而在圆管中的流动,是具有轴对称分布的三维流动.
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由此可见,旋涡发生体形状对涡的发出有决定性的影响.5 d5 M e: d% y% V' r5 d% n
1.旋涡发生体的基本结构
) X% s" y9 e* L+ b& ?" O 旋涡发生体形状有圆柱、三角往、T型柱、四角柱等,以下主要介绍圆柱与三角柱这两种型式。# u" i* ~- ^( m; z
(1)圆柱型旋涡发生体4 |1 x1 u% n) F- P. ?( y
前面关于旋涡理论部分的内容就是以圆柱为例进行讨论的。虽然这种型式使用较早,但严格地说,在高流速下它的斯特罗哈数St并不稳定.因此,人们就将其改进成开狭缝或导压孔形式.* s) s& I; }1 w$ p% N; V/ G( l
+ W( X! \9 E4 |) H 2. 旋涡发生体形状的基本要求
_4 R7 K9 a* G! d0 h, ?: l 旋涡发生体的形状目前已有很多种式样,但它们必须具有一些相同的基本要求:
. x! ~$ v, Y& _- p/ q+ D ①有钝的(即非流线型的)截面形状――这是产生旋涡的条件;) e! r/ g# d x0 Q. ?& T5 K
②上下截面形状相同,并且左右对称――流动接近二维流动的条件;4 x1 c# p1 [' V4 B# b- Z/ i
③边界层分离点是固定的——斯特罗哈数St恒定的条件.
" P& L( G& b4 S% _5 q 同时,旋涡发生体在管道中的安装位置必须严格对称.旋涡发生体上游必须具有10倍D以上的直管,下游必须有5倍D的直管.
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