مطالعه تجربي و شبيه‌سازي CFD عملكرد جريان‌سنج گردابه‌اي در حضور جريان دوفازي گاز- ذره

استفاده از جريان‌سنج‌ گردابه‌اي از لحاظ اقتصادي مقرون lrm;به‌صرفه و از لحاظ فني به lrm;‌دليل نصب آسان، قابليت اطمينان و دقت بالا توجيه‌پذير است. مكانيزم اندازه‌گيري در اين نوع جريان‌سنج‌ها، اندازه‌گيري فركانس گردابه‌هاي ايجادشده در پشت بدنه مانع است؛ بنابراين در صورت حضور ناخواسته ذرات و تغيير مشخصه‌هاي گردابه‌ها، خطاي اندازه‌گيري مي‌تواند زياد شود. در اين تحقيق اثر پارامترهاي تاثيرگذار در جريان دوفازي گاز ذره مانند قطر ذرات، چگالي ذرات، كسر حجمي و ميزان بارگذاري جرمي ذرات روي عملكرد جريان‌سنج ‌گردابه‌اي با استفاده از شبيه‌سازي CFD مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان داد كه كسر حجمي و قطر ذرات مهم lrm;ترين پارامترهاي اثرگذار روي عملكرد جريان‌سنج‌ گردابه‌اي هستند و فركانس گردابه را تغيير مي‌دهند. فركانس گردابه در جريان‌سنج‌ گردابه‌اي رابطه مستقيم با متوسط سرعت سيال دارد. همچنين طبق رابطه Q=VA متوسط سرعت سيال در يك سطح مقطع ثابت A متناسب با دبي حجمي سيال (Q) است. ميكروذرات با توجه به اينكه از گردابه اوليه خود خارج نمي‌شوند فركانس گردابه را تغيير نمي‌دهند، در حالي‌ كه ذرات درشت مي‌توانند تا ۲۰% اين فركانس را كاهش دهند. زماني‌ كه كسر حجمي زياد مي‌شود فركانس گردابه‌ها كاهش پيدا مي‌كند و در كسرهاي حجمي بالا، نوسانات تشكيل‌شده در پشت بدنه مانع ناپايدار مي‌شوند؛ بنابراين از آنجا كه اندازه و كسر حجمي ذرات روي فركانس گردابه و سرعت سيال اثر مي‌گذارند، دبي حجمي اندازه‌گيري‌شده توسط جريان‌سنج‌ گردابه‌اي تحت تاثير حضور ذرات قرار مي‌گيرد. به‌منظور اعتبارسنجي، نتايج شبيه‌سازي‌ها با داده‌هاي تجربي مقايسه شده‌اند. حداكثر خطا براي جريان‌هاي تك‌فازي ۰/۴۶% و براي جريان‌هاي دوفازي گازذره ۶/۷۲% مشاهده شده است.