常見問題

渦街流量計有穩(wěn)定性可靠嗎

流體繞曲面運動時，很容易產(chǎn)生邊界層分離，尤其是繞流體為不良的流線型柱體時，旋渦分離會更加強烈。.根據(jù)實驗觀察，當流體繞過非流線型柱體時，由于邊界層的不穩(wěn)定性，使流動分離產(chǎn)生的旋渦有一定的規(guī)律。當雷諾數(shù)較高時，旋渦在柱體的某一側(cè)形成并分離時，則另一側(cè)就不可能形成旋渦，而只為旋渦形成與分離作準備。只有當某一側(cè)旋渦離開柱體一定距離后，另一側(cè)才可能形成旋渦，于是在柱體兩側(cè)形成交替的、有規(guī)律的旋渦列，這就是渦街流量計。斯特勞哈爾首次用試驗方法發(fā)現(xiàn)阻流體后方尾流的渦動
有周期性規(guī)律之后，事隔30多年，卡曼通過大量試驗，觀察渦街的穩(wěn)定性，并發(fā)現(xiàn)兩列旋渦間距離與同一列旋渦的間距存在一個恒定的比例。當流速不變時，尾流中旋渦頻率實際上保持穩(wěn)定。他從數(shù)學(xué)上推導(dǎo)證明渦街穩(wěn)定的條件，得出以下重要結(jié)論：
(1)單一旋渦列是不穩(wěn)定的；
(2) 對稱排列的兩旋渦列也是不穩(wěn)定的；
(3) 交替排列的兩旋渦列，若上列旋渦順時針旋轉(zhuǎn)，而下列旋渦逆時針旋轉(zhuǎn)，由于旋渦之間的相互作用，通常也是不穩(wěn)定的。只有當這兩列旋渦排列滿足一定條件才是穩(wěn)定的。
下面我們就來討論渦街流量計穩(wěn)定的條件同一列中兩相鄰的旋渦的距離為i。設(shè)上一列旋渦中某個旋渦的位置為z,，旋渦強度為r1;在下一列旋渦中，緊鄰上列旋渦&的旋渦的位置：為z2,旋渦強度為r2。
由旋渦運動理論可知，在復(fù)平面上取不與兩列旋渦中任意一旋渦重合的點z、該點的復(fù)勢為

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