Farahzadi H, Hashemabadi S, Shirvani M. Experimental Investigation and CFD Simulation of Vortex Flow Meter Performance in Gas-Solid Two-Phase Flow. Modares Mechanical Engineering 2020; 20 (9) :2263-2274
URL:
http://mme.modares.ac.ir/article-15-35637-fa.html
1- دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
2- دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران ، hashemabadi@iust.ac.ir
چکیده: (1822 مشاهده)
استفاده از جریانسنج گردابهای از لحاظ اقتصادی مقرونبهصرفه و از لحاظ فنی بهدلیل نصب آسان، قابلیت اطمینان و دقت بالا توجیهپذیر است. مکانیزم اندازهگیری در این نوع جریانسنجها، اندازهگیری فرکانس گردابههای ایجادشده در پشت بدنه مانع است؛ بنابراین در صورت حضور ناخواسته ذرات و تغییر مشخصههای گردابهها، خطای اندازهگیری میتواند زیاد شود. در این تحقیق اثر پارامترهای تاثیرگذار در جریان دوفازی گاز- ذره مانند قطر ذرات، چگالی ذرات، کسر حجمی و میزان بارگذاری جرمی ذرات روی عملکرد جریانسنج گردابهای با استفاده از شبیهسازی CFD مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که کسر حجمی و قطر ذرات مهمترین پارامترهای اثرگذار روی عملکرد جریانسنج گردابهای هستند و فرکانس گردابه را تغییر میدهند. فرکانس گردابه در جریانسنج گردابهای رابطه مستقیم با متوسط سرعت سیال دارد. همچنین طبق رابطه Q=VA متوسط سرعت سیال در یک سطح مقطع ثابت A متناسب با دبی حجمی سیال (Q) است. میکروذرات با توجه به اینکه از گردابه اولیه خود خارج نمیشوند فرکانس گردابه را تغییر نمیدهند، در حالی که ذرات درشت میتوانند تا ۲۰% این فرکانس را کاهش دهند. زمانی که کسر حجمی زیاد میشود فرکانس گردابهها کاهش پیدا میکند و در کسرهای حجمی بالا، نوسانات تشکیلشده در پشت بدنه مانع ناپایدار میشوند؛ بنابراین از آنجا که اندازه و کسر حجمی ذرات روی فرکانس گردابه و سرعت سیال اثر میگذارند، دبی حجمی اندازهگیریشده توسط جریانسنج گردابهای تحت تاثیر حضور ذرات قرار میگیرد. بهمنظور اعتبارسنجی، نتایج شبیهسازیها با دادههای تجربی مقایسه شدهاند. حداکثر خطا برای جریانهای تکفازی ۰/۴۶% و برای جریانهای دوفازی گاز-ذره ۶/۷۲% مشاهده شده است.
نوع مقاله:
پژوهشی اصیل |
موضوع مقاله:
دینامیک سیالات محاسباتی دریافت: 1398/5/22 | پذیرش: 1399/4/7 | انتشار: 1399/6/30