La medición del flujo del transductor de flujo de vórtice está de acuerdo con el principio de los vórtices de Karman. Cuando un cuerpo de bluff se coloca verticalmente en la tubería, a medida que el fluido fluye alrededor del cuerpo de bluff, se generarán columnas de vórtices regulares alternativamente a cada lado del cuerpo de bluff (como se muestra en la Fig.1), estos remolinos conocidos como "vórtices de Karman". La parte de resistencia que elimina los vórtices se denomina "cuerpo de farol". La frecuencia del desprendimiento de vórtices está relacionada con la velocidad del fluido. Expresado por la fórmula de la siguiente manera:
Allí : f ---- frecuencia de desprendimiento de vórtices de Karman
Sr ---- número de Strouhal
U ---- velocidad media en la tubería
d ---- ancho de la cara de entrada del cuerpo de farol
m ---- la relación de la suma del área de flujo en ambos lados y el área de la sección de medición de la tubería
U1 ---- velocidad media en dos lados del cuerpo del farol
En eso : D ---- diámetro interior de la tubería
d ---- ancho de la cara de entrada del cuerpo del farol (unidad: mm)
Figura 1
El número de Strouhal está relacionado con la forma del cuerpo del farol y el número de Reynolds (como se muestra en la tabla 2). De la tabla, Sr es constante básicamente cuando el rango del número de Reynolds es ~.
Gráfico 2
Flujo volumétrico instantáneo qformula de la siguiente manera:
Fórmula K del medidor como se muestra a continuación:
Allí : q ---- caudal volumétrico a través del transductor de flujo (unidad: m3 / s)
f ---- frecuencia de vórtices (unidad: Hz)
k ---- factor de medidor del transductor de flujo de vórtice (unidad: m)
U ---- velocidad media en la tubería (unidad: m / s)
El gráfico 2 muestra que el caudal volumétrico del medidor de flujo de vórtice es proporcional a la frecuencia de los vórtices. El factor K del medidor solo está relacionado con el parámetro de geometría del cuerpo del farol, no está relacionado con el carácter físico del fluido y los ingredientes.
La fórmula común del medidor de flujo de vórtice en el proyecto de la siguiente manera:
Allí: f ---- frecuencia de liberación de vórtices de Karman (unidad: Hz)
q ---- caudal volumétrico (unidad: m3 / h)
La introducción del número de Strouhal Sr:
El número de Strouhal es un factor muy importante en el transductor de flujo Vortex. En cierto rango del número de Reynolds, el número de Strouhal se aproxima a la constante. En el rango de la región recta de Sr≈0.17 en la curva (que se muestra en el cuadro 2), la frecuencia de desprendimiento de vórtices es proporcional a la velocidad, por lo que siempre que se detecte la frecuencia (f), se obtendrá la velocidad (v), y el caudal volumétrico se obtendrá de acuerdo con v. Cuando el fluido fluye en la tubería y el número de Reynolds está entre ~, el número de Strouhal se ve como la constante, lo que puede garantizar la precisión del rango de medición. Si fuera del rango del número de Reynolds anterior, Sr aumentará a medida que el número de Reynolds disminuya o aumente, ocurrirá la no linealidad. Cuando el número de Reynolds disminuye de a, aunque se eliminan los vórtices, la precisión de medición se reducirá debido a la falta de linealidad. Entonces, el número de Reynolds será referido como el rango de medición del transductor de flujo Vortex.
