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靶式流量計在現場使用時出現靶桿斷裂的問題
閱讀：486 發布時間：2024-4-30
關于靶式流量計在現場使用時出現靶桿斷裂的問題，很多廠家都歸結于兩個原因，一個是流體流經靶桿時，產生的卡門渦街效應，會造成靶桿的左右來回擺動，從而使得靶桿根部產生金屬疲勞，從而產生靶桿斷裂；另一個原因是介質中的固體顆粒和液滴對靶的沖擊，造成靶桿的斷裂。
首先，我們來看下第二個原因，我們做了大量統計，發現靶桿斷裂中，實際使用工況中，工況流速都不是很大（沒有超過15米/秒），但流體的雷諾數都非常高（基本都大于1*10的7次方。這樣的流速條件下，如固體顆粒和液滴產生如此大的沖擊力，勢必就會對管道和管道中設備造成很大的損害，實際情況是管道和管道中其他設備并沒有大的損害，由此認為固體顆粒和液滴對靶的沖擊不應是造成損害的主要原因。
再看***個原因，卡門渦街效應的產生是與流體的雷諾數直接相關的，但并不是從層流一直到臨界都有卡門渦街效應，當流體處于亞臨界時，就沒有了這個效應，但過渡到更高的雷諾數后，才又恢復發生卡門渦街效應。這也是為什么渦街流量計在實際使用時，一旦測量介質的流速較高、或壓力很大時，渦街流量計不能測量的根本原因。回頭看，靶式流量計斷靶的工況正是工作在亞臨界的區間，所以卡門渦街效應對其影響非常有限，這也是為什么有的廠家加裝了限位環來抑制靶的左右擺動的幅度也不能解決斷靶的原因。
是什么原因導致了斷靶呢？往往我們都忽略了一個重要現象，就是在靶面處流體形成的圈狀漩渦對其的影響。流體流經靶面時，會在后端形成一個圈狀的漩渦，這個漩渦會逐漸蓄能形成拉靶桿的一個作用力，當能量積攢到一定程度后，圈狀漩渦釋放，靶桿回彈，然后繼續形成圈狀漩渦，周而復始，就造成了靶桿的疲勞。這個現象可以從在高雷諾數條件下靶式流量計的輸出的間斷的脈沖狀輸出就能反映出來。也能從靶桿斷裂的流體方向的一致性上得到說明。