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卡門渦街是流體力學中重要的現象。 在自然界中常可遇到，在一定條件下的定常流繞過某些物體時，物體兩側會周期性地脫落出旋轉方向相反、排列規則的雙列線渦，經過非線性作用后，形成卡門渦街。 如水流過橋墩，風吹過高塔、煙囪、電線等都會形成卡門渦街。 馮·卡門（Theodore von Kármán 1881~1963 超聲速時代之父）是美藉匈牙利力學家，近代力學的奠基人之一，1881年5月11日生于匈牙利布達佩斯，1963年5月6日卒于德國亞琛。
哈依門茲做好了水槽，但出乎意外的是在進行實驗時，發現在水槽中的水流不斷地發生激烈的擺動。
Ø周末，馮·卡門用粗略的運算方法，試計算了一下渦系的穩定性。他假定只有一個渦旋可以自由活動，其他所有的渦旋都固定不動。然后讓這一渦旋稍微移動一下位置，看看計算出來會有什么樣的結果。
u馮·卡門得到的結論是：如果是對稱的排列，那么這個渦旋就一定離開它原來的位置越來越遠；而對于反對稱的排列，雖然也得到同樣的結果，但當行列的間距和相鄰渦旋的間距有一定比值對，這渦旋卻停留在它原來位置的附近，并且圍繞原來的位置作微小的環形路線運動。
u馮·卡門自己后來在書中寫道：“我并不宣稱，這些渦旋是我發現的。早在我生下來之前，大家已知道有這樣的渦旋。
u我最早看到的是意大利Bologna教堂中的一張圖畫。圖上畫著St.Christopher抱著幼年的耶穌涉水過河。畫家在Christopher的赤腳后面，畫上了交錯的渦旋。”
u馮·卡門自己后來在書中寫道：“我并不宣稱，這些渦旋是我發現的。早在我生下來之前，大家已知道有這樣的渦旋。
u我最早看到的是意大利Bologna教堂中的一張圖畫。圖上畫著St.Christopher抱著幼年的耶穌涉水過河。畫家在Christopher的赤腳后面，畫上了交錯的渦旋。”
u1940年，美國華盛頓州的塔科瑪峽谷上花費640萬美元，建造了一座主跨度853.4米的懸索橋。建成4個月后，于同年11月7日碰到了一場風速為19米/秒的風。雖風不算大，但橋卻發生了劇烈的扭曲振動，且振幅越來越大（接近9米），直到橋面傾斜到45度左右，使吊桿逐根拉斷導致橋面鋼梁折斷而塌毀，墜落到峽谷之中。
u當時正好有一支好萊塢電影隊在以該橋為外景拍攝影片，記錄了橋梁從開始振動到最后毀壞的全過程，它后來成為美國聯邦公路局調查事故原因的珍貴資料。人們在調查這一事故收集歷史資料時，驚異地發現：從1818年到19世紀末，由風引起的橋梁振動己至少毀壞了11座懸索橋。
u馮·卡門1954年在《空氣動力學的發展》一書中寫道：塔科瑪海峽大橋的毀壞，是由周期性旋渦的共振引起的。
u設計的人想建造一個較便宜的結構，采用了平鈑來代替桁架作為邊墻。不幸，這些平鈑引起了渦旋的發放，使橋身開始扭轉振動。這一大橋的破壞現象，是振動與渦旋發放發生共振而引起的。
u20世紀60年代，經過計算和實驗，證明了馮·卡門的分折是正確的。塔科瑪橋的風毀事故，是流體流經邊墻時，產生了卡門渦街；
u卡門渦街后渦的交替發放，會在物體上產生垂直于流動方向的交變側向力，迫使橋梁產生振動，當發放頻率與橋梁結構的固有頻率相耦合時，就會發生共振，造成破壞。
u實際上，卡門渦街并不全是會造成不幸的事故，它也有很成功的應用。
Ø比如己在工業中廣泛使用的卡門渦街流量計（VSF），就是利用卡門渦街現象制造的一種流量計。
u它將渦旋發生體垂直插入到流體中時，流體繞過發生體時會形成卡門渦街，在滿足一定的條件下，非對稱渦列就能保持穩定。
u渦街流量計（VSF）是20世紀中期發展的流量計，它具有以下一些特點：
Ø可得到與流量成正比的頻率輸出信號；
Ø被測流體本身即為振動體，故無機械可動部件；
Ø幾乎不受流體組成、密度、粘度、壓力等因素的影響，適用介質范圍廣；
Ø精度高（理論上可達到0.1%）；
Ø與節流流量計相比它的壓力損失小流量量程比寬（理論上可超過 38 ：1 ）。
u實際上，卡門渦街并不全是會造成不幸的事故，它也有很成功的應用。
Ø比如己在工業中廣泛使用的卡門渦街流量計（VSF），就是利用卡門渦街現象制造的一種流量計。
u它將渦旋發生體垂直插入到流體中時，流體繞過發生體時會形成卡門渦街，在滿足一定的條件下，非對稱渦列就能保持穩定。
u由于以上的優點，在渦街問世之初，受到了國內外流量工作者的廣泛重視，并被看成新一代流量計的發展趨勢。
Ø但是，由于當時電子及計算機發展水平的限制，渦街流量計的實際水平一直差強人意，并沒有得到很好地發展。
u總的來看，目前渦街流量計主要存在有抗震性差、量程比不夠寬（特別是小流量計量不準）、適用介質有一定的限制等缺點，這也是阻礙渦街發展應用的主要問題所在，怎樣提高渦街的整體性能，提高渦街的可靠性是渦街發展應用中的根本問題。
u渦街發生體、檢測元件、信號處理放大電路組成
Ø以三角型發生體為最佳型體
Ø旋渦發生體兩側交替地產生有規律的旋渦 ，隨介質流量增大頻率增大，同時旋渦的力度也增強，并且研究表明旋渦力度的大小與旋渦頻率的平方成正比增長
u為了得到旋渦的頻率，從而計算出流體流量，需要使用檢測元件來測量。
Ø熱敏電阻
Ø應變片
Ø壓電晶體
Ø差動電容
Ø超聲波
u旋渦發生體
Ø能控制旋渦在旋渦發生體軸線方向上同步分離
Ø在較寬的雷諾數范圍內，有穩定的旋渦分離點，保持恒定的斯特勞哈爾數
Ø能產生強烈的渦街，信號的信噪比高
Ø形狀和結構簡單，便于加工和幾何參數標準化，以及各種檢測元件的安裝和組合
Ø材質應滿足流體性質的要求，耐腐蝕，耐磨蝕，耐溫度變化
Ø固有頻率在渦街信號的頻帶外
卡門渦街流量計的來歷和發展過程 來源http://www.stepuptechacademy.com/
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