Döngü Akışölçerleri

Vortex Akışölçer: Çalışma İlke ve Uygulamalar

1Çalışma İlke

Döngü akış ölçüm cihazı, Kármán Döngü Sokak Fenomeni'ne dayanarak çalışır. Bir sıvı bir kayalık cisiminin (döngü dökücü) yanından geçerken, akıntı aşağısında alternatif girdaplar oluşturulur.Bu girdapların frekansı (F) sıvı hızına (u) doğrudan orantılıdır., denklemle tanımlanmıştır:

F = St cdot frac{u}{d}

F: Döngü dökme sıklığı (Hz)

St: Strouhal numarası (ölçesiz, tipik olarak sabit akış için 0.17?? 0.22)

u: Akışkanın ortalama hızı (m/s)

d: Uçurum gövdesinin genişliği (m)

Strouhal sayısı (St), frekans ve akış hızı arasındaki doğrusallığı sağlayan belirli bir Reynolds sayısı (Re) aralığında sabit kalır.

2. Anahtar parametreler

(1) Reynolds Sayısı (Re) Aralığı

Re = frac{rho u D}{mu}

Sabit ölçüm aralığı: 2×104 ≤ Re ≤ 7×106

Re < 2 × 104: St değişir, bu da ölçümleri güvenilmez kılar.

Re > 7×106: Turbulans St istikrarsızlığına neden olabilir.

(2) Döngü tespit yöntemleri

Piezoelektrik sensörler, girdapların neden olduğu basınç dalgalanmalarını tespit eder.

Isı sensörleri: Döngü dökülmesinden kaynaklanan sıcaklık değişimlerini ölçer.

Ultrasonik/kapasitif sensörler: Temassız frekans algısı.

3. Avantajlar

✅ Hareketli parçalar yok: Minimal aşınma, uzun kullanım ömrü.

✅ Geniş Turndown oranı (1:10 ila 1:30): Çeşitli akış hızlarına uygundur.

✅ Düşük basınç düşüşü: Açıklık plakalarına kıyasla enerji tasarruflu.

✅ Çeşitli sıvı uyumluluğu: Sıvılar, gazlar ve buharlarla çalışır.

4Sınırlamalar

- Titreme Duyarlılığı: Dış titreşimler sinyalin doğruluğuna müdahale edebilir.

Gerekli minimum akış hızı: Tipik olarak sıvılar için > 0,5 m/s, gazlar için > 3 m/s.

Boru Düzlük Gereksinimleri: Istikrarlı akış için gerekli olan yukarı/aşağı doğru bölümler.

5Uygulamalar

Buhar akışının ölçümü (örneğin kazanlar, HVAC sistemleri)

Sıkıştırılmış hava/gaz izleme

Kimyasal ve Petrokimyasal Süreçler

Su/Atık Su Arıtma

6Sinyal çıkışı ve kalibrasyon

Nabız/Süret Çıktısı: Akış hızına doğrudan orantılı.

4×20 mA Analog Çıkış: Kontrol sistemleriyle entegrasyon için.

Kalibrasyon: Su veya hava kullanılarak yapılır, St belirli sıvılar için ayarlanır.

Sonuçlar

Vortex akış ölçerleri yüksek güvenilirlik, düşük bakım ve endüstriyel akış ölçümü için geniş uygulanabilirlik sunar.Performansları, düzgün bir şekilde kurulmasına ve sabit Re aralığında çalışmasına bağlıdır.Gelecekteki gelişmeler titreşim telafi ve düşük akım hassasiyetine odaklanıyor.