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1.實(shí)驗(yàn)裝置與過程
實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)如圖3 所示，水穩(wěn)壓罐為管路提供恒定的水壓，使實(shí)驗(yàn)時(shí)流量穩(wěn)定，水流量的大小由調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)，流量范圍為2～20 m3/h。電磁流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)流量表給出進(jìn)入實(shí)驗(yàn)段的水的標(biāo)準(zhǔn)流量值，精度為0.5%。壓縮空氣流量計(jì)分別按照水平和垂直兩種方式安裝在實(shí)驗(yàn)管路中，它們都具有足夠長(zhǎng)的前、后直管段長(zhǎng)度，并且其它安裝條件都嚴(yán)格按照規(guī)定的要求。壓縮空氣流量計(jì)的信號(hào)通過示波器采集，采樣頻率選用1000 Hz，每組數(shù)據(jù)包含2500 點(diǎn)。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
分別對(duì)在水平和垂直兩種安裝方式時(shí)測(cè)得的渦街信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換（FFT），可以得到渦街頻率值，圖4給出了渦街頻率與流量之間的關(guān)系。從圖中可以看出，兩者之間的差別很小。再分別對(duì)測(cè)得的渦街率與流量做零截距zui小二乘擬合，得到水平、垂直安裝的壓縮空氣流量計(jì)儀表系數(shù)分別為2.5202 Hz/(m3/h)和2.5198 Hz/(m3/h)，相對(duì)誤差小于0.02%?？梢姡惭b方式對(duì)壓縮空氣流量計(jì)的測(cè)量影響很小，可以忽略。

為了進(jìn)一步研究壓縮空氣流量計(jì)安裝方式的影響，本文還比較了在水平和垂直兩種方式下的渦街信號(hào)的幅度。圖5 給出了渦街信號(hào)幅度與流量之間的關(guān)系，可以看出信號(hào)幅度都與流量成近似二次方關(guān)系，在相同流量下，信號(hào)幅度基本上相等，這說明壓縮空氣流量計(jì)安裝方式對(duì)其信號(hào)幅度影響很小，也即旋渦的能量（正比于幅度的平方）幾乎不受影響。但是，仔細(xì)比較可以發(fā)現(xiàn)，壓縮空氣流量計(jì)水平安裝時(shí)的信號(hào)幅度略大于垂直安裝的情況，這里可定性地理解為，當(dāng)壓縮空氣流量計(jì)垂直安裝時(shí)部分旋渦能量因?yàn)榭朔亓Χ纳?，使得壓縮空氣流量計(jì)傳感器感測(cè)到的渦街能量變少，從而造成信號(hào)幅度減小。
壓縮空氣流量計(jì)的安裝方式
在工程實(shí)際應(yīng)用中，壓縮空氣流量計(jì)通常有如圖2所示的幾種安裝方式，其中（a）、（b）、（c）三種方式都屬于水平安裝；（d）則為壓縮空氣流量計(jì)的垂直安裝。對(duì)不同的流體應(yīng)采用不同的安裝方式。普通液體、氣體、含水量液體的氣體、低溫氣體和液體、含微量固體顆粒的液體和氣體等可采用（a）、（c）、（d）方式安裝；高溫液體、高溫氣體、蒸汽可采用（b）、（c）、（d）方式安裝；濕飽和蒸汽可采用（a）、（c）、（d）方式安裝；液－氣（含微量氣體）、液－固（含微量固體）和液－液兩相流中，如果氣、固相不超出可測(cè)量范圍，建議首先采用（d）方式安裝。

本文通過實(shí)驗(yàn)定量地研究和比較了水平、垂直兩種安裝方式對(duì)壓縮空氣流量計(jì)測(cè)量的影響。結(jié)果表明，在其它安裝條件都得到滿足的情況下，水平和垂直兩種安裝方式對(duì)壓縮空氣流量計(jì)渦街頻率和幅度的影響很小，基本上可以忽略，也即管道內(nèi)旋渦的產(chǎn)生、分離和脫落等物理過程幾乎不受安裝方式的影響。這一結(jié)果為深入理解渦街現(xiàn)象，正確使用壓縮空氣流量計(jì)，優(yōu)化流量系統(tǒng)的測(cè)量提供了有價(jià)值的參考。

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