解説 - 問題 11

(3) 流れの中の物体の下流側に発生した渦から、流体の流量を計測する流量計を渦流量計という。
1) 流れの中に柱状の物体を置くと、ある流速の範囲ではこの物体の下流側には【8】列の渦が発生し、この渦はカルマン渦と呼ばれる。カルマン渦の発生周波数は、流れの中にある振動現象の周波数に関する無次元量であるストローハル数と関係があり、ストローハル数Stは、渦発生体の幾何学的寸法d、渦発生の周波数f及び流速vを用いて次式で表される。
St = 【9】
渦流量計は、ストローハル数Stがレイノルズ数のある範囲において【10】ことを利用して、周波数fを測定することにより流速を求めている。
2) 渦流量計の特徴としては次のような点が挙げられる。
① 構造が簡単で安価である。
② 可動部が無く保守が容易である。
③ 差圧式流量計と比較すると圧力損失は【11】。
④ レイノルズ数が過小な場合は渦が発生しないか又は不安定になる。