ارزیابی تجربی و عددی عملکرد فلومتر مخروطی با دماغه پیوسته در جریان تک فاز مایع | ||
| مکانیک سازه ها و شاره ها | ||
| دوره 13، شماره 6، بهمن و اسفند 1402، صفحه 152-139 اصل مقاله (2.19 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله مستقل | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22044/jsfm.2024.12890.3718 | ||
| نویسندگان | ||
| حسام جزیرئیان1؛ فرزاد جعفر کاظمی* 2؛ حمیدرضا ربیعی فر3 | ||
| 1دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| 2دانشیار بازنشسته، گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| 3استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| با توجه به اهمیت فزآینده اندازه گیری دبی در صنایع، بخصوص در پتروشیمیها و آب و فاضلاب و نیاز آنها به کاهش فضای نصب و بالا بردن دقت، بهبود فلومترهای موجود و تولید انواع جدید ضروری است. فلومتر مخروطی در دو دهه گذشته با ویژگی هایی نظیر کاهش طول اولیه مورد نیاز و افت فشار پایین تر نسبت به سایر انواع و قابلیت به کارگیری در جریانهای دوفازی مورد توجه ویژه پژوهشگران قرار گرفته است. همچنین تحقیقات متعددی جهت بهبود هندسه فلومتر صورت پذیرفته است. ولی یکی از مواردی که کمتر به آن پرداخته شده نحوه اتصال پایه فلومتر به بدنه (دماغه فلومتر) میاشد. از این رو در این پژوهش اقدام به آزمایش تجربی و حل عددی یک نمونه جدید که دارای دماغه پیوسته میباشد، و مقایسه آن با حالات استاندارد شامل نقطه ای، منحنی و زانویی شده است. با استفاده از نتایج حاصله از آزمایشات روابطی جهت تخمین افت فشار بین دو حسگر فلومتر و فشار از دست رفته ارائه گردید. محاسبات نشان داد خطای نسبی محاسبه افت فشار در محدوده اعداد رینولدز مورد بررسی (104×8/88 تا 104×9/80) در حدود 0/73- % میباشد. نتایج شبیه سازی عددی نشان داد حالت پیوسته با داشتن بیشترین میزان آشفتگی (حدود 5/3% بیشتر از مقدار کمینه) سبب افزایش نوسانات در مقدار نشان داده شده توسط فشار سنج قرار گرفته در پایین دست جریان و خطا در محاسبه میزان ضریب تخلیه میشود. همچنین تغییر شکل دماغه فلومتر فقط سبب تغییراتی جزئی در اندازه گردابه ها شده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| بررسی تجربی؛ دینامیک سیالات محاسباتی؛ مدلسازی آشفتگی؛ قلومترهای اختلاف فشاری؛ فلومتر مخروطی | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
[1] Miller RW (1989) Flow Measurement Engineering Handbook. second ed. McGraw Hill Publishing Company, New York, pp. 7.1–7.8.
[2] Singh SN, Seshadri V, Singh RK, Gawhade R (2006) Effect of upstream flow disturbance on the performance characteristics of a V-Cone flowmeter, Flow Meas. Instrum. 17(5): 291-297
[3] Singh Rajesh Kumar, Singh SN, Seshadri V(2010) CFD prediction of the effects of the upstream elbow fittings on the performance of cone flowmeters, Flow Meas. Instrum. 21: 88–97
[4] Borkar Kishor, Venugopal A, Prabhu SV (2013) Study on the design and performance of a bi-directional cone flowmeter, Flow Meas. Instrum. 34: 151-159
[5] Zheng Xuebo, Sun Xiaodong, Bai Bofeng (2018) Flow rate measurement of low GVF gas-liquid two-phase flow with a V-Cone meter. Exp. Therm. Fluid Sci. 91: 175-183
[6] فدایی مهدی، عاملی فروغ، هاشم آبادی سیدحسن (1398) مطالعه تجربی و شبیه سازی CFDاندازهگیری جریان دوفازی با استفاده از دبی سنج روزنهای. پژوهش نفت. شماره 108
[7] Nasiruddin Sheikh, Singh SN, Veeravalli SV, Hegde S (2019) Shape optimization of the cone body for the improved performance of the V-cone flowmeter: A numerical study. Flow Meas. Instrum. 66: 111-118
[8] Nasiruddin Sheikh, Singh SN, Veeravalli SV, Hegde S (2020) Effect of Reynolds number and boundary layer thickness on the performance of V-cone flowmeter using CFD. Flow Meas. Instrum. 73: 101728
[9] Nasiruddin Sheikh, Singh SN, Veeravalli SV, Hegde S (2020) Flow characteristics of back supported V-cone flowmeter (wafer cone). Flow Meas. Instrum. 73: 101750
[10] Zhao Fan, Li Shanshan, Zheng Xuebo, He Denghui, Bai Bofeng (2021) A modified model for wet gas flowrate measurement considering entrainment downstream of a cone meter. Flow Meas. Instrum. 77: 101839
[11] Li Shanshan, Bai Bofeng (2022) Two-phase mass flow coefficient of the cone flow meter. 3rd International Symposium on Thermal-Fluid Dynamics (Online). 28-30
[12] He Deng-Hui, Bai Bo-Feng (2014) Two-phase mass flow coefficient of V-Cone throttle device. ETF Science. 57: 77-85
[13] ISO 5167-5, Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full - Part 5: Cone meters, First ed., 2016.
[14] جزیرئیان حسام، جعفرکاظمی فرزاد، ربیعیفر حمیدرضا (1400) ارزیابی عددی عملکرد فلومتر مخروطی در دو حالت تقارن محوری و سه بعدی. پنجمین همایش ملی اندازه گیری جریان سیالات در صنایع نفت، گاز، پالایش، پتروشیمی و آب، تهران
[15] جزیرئیان حسام، جعفرکاظمی فرزاد، ربیعیفر حمیدرضا (1400) مطالعه عددی ساختارهای طولی و عرضی جریان در فلومتر مخروطی. دهمین کنفرانس ملی کاربرد CFD در صنایع شیمیایی و نفت، کرمانشاه
[16] Jaroslav Š (2016) Contribution to investigation of turbulent mean-flow velocity profile in pipe of circular cross-section. AIP Conference Proceedings 1768, 020010
[17] Zagarola MV, Smits AJ (1998) Mean-flow scaling of turbulent pipe flow. J. Fluid Mech. 373: 33 – 79 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 599 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 545 |
||
