بررسی عددی اثر نسبی عرض کانال در آبگیرهای جانبی بر منحنی های توزیع سرعت در محل انحراف جریان

آبگیرهای جانبی برای انحراف و انتقال جریان در سیستم های هیدرولیکی استفاده می شوند. نصب فلومترها یکی از رایج ترین روش های اندازه گیریسرعت و یا دبی در کانال های روباز می باشد. فلومترها به کمک اندازه گیری سرعت متوسط در حجم محدودی از جریان با استفاده از یک ضریبکالیبراسیون، سرعت متوسط مقطع را محاسبه می کنند. در نزدیکی محل آبگیر به دلیل ماهیت سه بعدی و پیچیده جریان و وجود جریان های ثانویه قوی در مقطع عرضی، سرعت اندازهگیری شده توسط فلومتر در ناحیه محدود مورد اندازهگیری توسط سنسور، با سرعت متوسط واقعی کانال اختلاف دارد. اما با وجود این اختلاف، میانگین سرعت های اندازه گیری شده توسط فلومتر مطابقت نسبتاً خوبی با سرعت متوسط واقعی کانال دارد. سرعت جریان های عبوری و ابعاد هندسی کانال های فرعی و اصلی بر روی اختلاف بین سرعت اندازه گیری شده توسط فلومتر و سرعت متوسط واقعی جریان مؤثر هستند. در این مطالعه، مدل آزمایشگاهی آبگیر جانبی به صورت سه بعدی با استفاده از نرم افزار ANSYS-CFX شبیهسازی شده است. بعد از صحت سنجی با استفاده از مدل عددی و نتایج مدل آزمایشگاهی، دقت اندازه گیری فلومتر در نسبت عرضه ای مختلف کانال اصلی به کانال فرعی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که با افزایش نسبت عرض کانال فرعی به کانال اصلی از 0/6 تا 1 حداکثر خطای اندازه گیری فلومتر از 18 درصد تا 139 درصد افزایش می یابد. با افزایش بیشتر عرض در کانال فرعی به دلیل کاهش سرعت، میزان خطای فلومتر کاهش می یابد، به طوری که در نسبت عرضی 1/4 این خطا به 47 درصد می رسد.

Keywords:

آبگیرهای جانبی , فلومتر , سرعت متوسط جریان , نسبت عرض ها , ANSYS-CFX