شبيه‌سازي CFD تأثير پارامترهاي هندسي بر تقسيم جريان گاز بين مسير اصلي و كنارگذر در جريان‌سنج‌هاي ميكروترمال براي مصارف خانگي

اندازه‌گيري دقيق جريان گاز يك نياز اساسي در مصارف خانگي است. در حال حاضر، از كنتورهاي گاز ديافراگمي جهت اندازه‌گيري مصارف خانگي گاز استفاده مي‌شود كه يك فناوري بسيار قديمي و كم‌دقت است. در سال‌هاي اخير، استفاده از جريان‌سنج ميكروترمال به‌دليل اندازه‌ كوچك، توان مصرفي پايين و دقت مناسب در حال رشد است اما بازه‌ اندازه‌گيري محدود آن‌ها، مانع از به‌كار بردن اين جريان‌سنج‌ها در اندازه‌گيري مصارف خانگي گاز است. جهت رفع اين محدوديت در پژوهش حاضر، به معرفي سيستم مسير كنارگذر مشابه با جريان‌سنج‌هاي لوله مويين پرداخته شد كه در چند جريان‌سنج ميكروترمال تجاري نيز استفاده شده است. اين سيستم در جريان‌سنج‌هاي ميكروترمال مي‌بايست به گونه‌اي طراحي شود كه دبي قابل قبولي وارد مسير كنارگذر (ميكروكانال) شود. بنابراين در اين پژوهش براي اولين بار تأثير پارامترهاي هندسي مختلف بر ميزان جريان گاز ورودي به مسير كنارگذر در محدوده دبي مصارف خانگي با حل هم‌زمان معادلات جريان مغشوش و آرام از طريق شبيه‌سازي ديناميك سيالات مورد مطالعه قرار گرفت. طبق نتايج با بزرگ‌تر بودن ارتفاع مسير كنارگذر، كمتر بودن قطر لوله‌هاي المان آرام‌ساز جريان و كمتر بودن فاصله آن با ورودي و خروجي مسير كنارگذر دبي گاز بيشتري وارد مسير كنارگذر مي‌شود. در نهايت، ارتفاع ميكروكانال µm 160، فاصله mm 2 ورودي و خروجي مسير كنارگذر از المان آرام‌ساز و چينش مربعي المان آرام‌ساز با قطر لوله‌هاي mm 1.8 پيشنهاد شد. در اين مشخصات، 100 تا 200% نسبت به اكثر پيكربندي‌هاي ديگر كار حاضر، دبي بيشتري وارد مسير كنارگذر مي‌شود.