Pizhūhish-i Naft (Aug 2021)
شبیه‌سازی CFD تأثیر پارامترهای هندسی بر تقسیم جریان گاز بین مسیر اصلی و کنارگذر در جریان‌سنج‌های میکروترمال برای مصارف خانگی
Abstract
اندازه‌گیری دقیق جریان گاز یک نیاز اساسی در مصارف خانگی است. در حال حاضر، از کنتورهای گاز دیافراگمی جهت اندازه‌گیری مصارف خانگی گاز استفاده می‌شود که یک فناوری بسیار قدیمی و کم‌دقت است. در سال‌های اخیر، استفاده از جریان‌سنج میکروترمال به‌دلیل اندازه کوچک، توان مصرفی پایین و دقت مناسب در حال رشد است اما بازه اندازه‌گیری محدود آن‌ها، مانع از به‌کار بردن این جریان‌سنج‌ها در اندازه‌گیری مصارف خانگی گاز است. جهت رفع این محدودیت در پژوهش حاضر، به معرفی سیستم مسیر کنارگذر مشابه با جریان‌سنج‌های لوله مویین پرداخته شد که در چند جریان‌سنج میکروترمال تجاری نیز استفاده شده است. این سیستم در جریان‌سنج‌های میکروترمال می‌بایست به گونه‌ای طراحی شود که دبی قابل قبولی وارد مسیر کنارگذر (میکروکانال) شود. بنابراین در این پژوهش برای اولین بار تأثیر پارامترهای هندسی مختلف بر میزان جریان گاز ورودی به مسیر کنارگذر در محدوده دبی مصارف خانگی با حل هم‌زمان معادلات جریان مغشوش و آرام از طریق شبیه‌سازی دینامیک سیالات مورد مطالعه قرار گرفت. طبق نتایج با بزرگ‌تر بودن ارتفاع مسیر کنارگذر، کمتر بودن قطر لوله‌های المان آرام‌ساز جریان و کمتر بودن فاصله آن با ورودی و خروجی مسیر کنارگذر دبی گاز بیشتری وارد مسیر کنارگذر می‌شود. در نهایت، ارتفاع میکروکانال µm 160، فاصله mm 2 ورودی و خروجی مسیر کنارگذر از المان آرام‌ساز و چینش مربعی المان آرام‌ساز با قطر لوله‌های mm 8/1 پیشنهاد شد. در این مشخصات، 100 تا 200% نسبت به اکثر پیکربندی‌های دیگر کار حاضر، دبی بیشتری وارد مسیر کنارگذر می‌شود.
Keywords
