渦街流量計的口徑和系數的關系

渦街流量計的 口徑（管徑） 和 K系數（儀表系數） 之間存在明確的數學和物理關系，直接影響流量計的測量精度和適用范圍。以下是詳細分析：

1. 口徑與K系數的理論關系

（1）基本公式

渦街流量計的K系數（K，單位：脈沖數/m3）與管道口徑（D）的關系可通過 斯特勞哈爾數（St 和 旋渦發生體特征寬度（d 推導：

K=St/π·d·（D2/4）=4·St/π·d·D2

D：管道內徑（m）；

d：旋渦發生體迎流面寬度（m）；

St：斯特勞哈爾數（通常為0.15~0.25，由發生體形狀決定）。

（2）關鍵結論

K系數與口徑平方成反比：

管道口徑 D 越大，K系數越小（因為相同頻率下，大口徑的流量更大）。

示例：

若DN50的K系數為 K50，則DN100的K系數約為 K50/4（因口徑加倍，面積變為4倍）。

2. 實際應用中的關聯性

（1）量程匹配

小口徑（如DN25~DN50）：

K系數較大（脈沖數/m3高），適合小流量測量（靈敏度高）。

流速范圍通常較寬（如0.3~10 m/s）。

大口徑（如DN200以上）：

K系數較小，適合大流量測量，但低流速時信號可能較弱。

需注意*低流速限制（如液體≥0.3 m/s）。

（2）縮徑/擴徑設計

縮徑：在小流量工況下，通過縮徑管提高局部流速，從而增大K系數，提升信號強度。

需重新計算K系數，公式修正為：

K縮徑=K原×（D原/D縮）2

擴徑：反之，若實際流量超量程，可擴徑降低流速，但需犧牲低端靈敏度。

3. 標定與修正

（1）實流標定的必要性

理論K系數僅適用于理想條件，實際需通過 實流標定 確定：

不同口徑、介質、溫度壓力下，K系數可能偏離理論值。

標定設備需覆蓋全量程（如5~100%流量點）。

（2）介質影響

氣體/蒸汽：因可壓縮性，需溫壓補償后修正K系數：

K實際=K標定·ρ標定/ρ實際

（ρ 為介質密度）。

液體：黏度較高時（如油類），需驗證雷諾數是否滿足 Re≥10,000。

4. 選型與計算示例

（1）選型建議

匹配口徑：根據流量范圍選擇口徑，確保常用流速在 0.3~3 m/s（液體） 或 5~50 m/s（氣體）。

K系數查詢：廠家通常提供不同口徑的K系數表（如下示例）：

口徑（DN）：25

K系數（脈沖數/m3）：10,000

適用流量范圍（水，m3/h）：0.5~10

口徑（DN）：50

K系數（脈沖數/m3）：2,500

適用流量范圍（水，m3/h）：2~50

口徑（DN）：100

K系數（脈沖數/m3）：625

適用流量范圍（水，m3/h）：10~200

（2）計算示例

問題：DN50渦街流量計（K=2500脈沖/m3）測得頻率 f=1000 Hz，求流量。

解：

Q=f/K=1000/2500=0.4m3/s=1440m3/h

（需驗證是否在儀表量程內）。

5. 常見問題

（1）口徑與K系數不匹配

現象：測量值偏差大。

原因：誤用其他口徑的K系數（如DN100儀表輸入DN50的K值）。

解決：核對銘*或廠家數據表，重新輸入正確K系數。

（2）低流速無信號

原因：大口徑儀表在低流速時，渦街脫落頻率低于檢測下限。

解決：改用小口徑或提高流速（如縮徑）。

總結

反比關系：K系數與管道口徑的平方成反比（K∝1/D2 ）。

標定優先：理論公式僅作參考，實流標定是保證精度的關鍵。

介質適配：氣體/蒸汽需密度補償，液體需驗證黏度影響。

選型核心：根據流量范圍選擇口徑，確保K系數匹配工況需求。

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