بررسي تاثير پارامترهاي عملياتي مختلف بر عملكرد دبي‌سنج فراصوت همبستگي متقابل به‌كمك شبيه‌سازي CFD

در ميان فن‌آوري‌هاي اندازه‌گيري جريان، دبي‌سنج فراصوت همبستگي متقابل (CrossCorrelation)، به‌دليل داشتن دقت بالا، استقلال عملكرد از سرعت صوت و نداشتن افت فشار، بسيار مورد توجه قرار گرفته است. در واحد‌هاي صنعتي، به‌دليل محدوديت فضا و جانمايي خاص تجهيزات، دبي‌سنج، همواره در موقعيت ايده‌آل قرار نمي‌گيرد. در اين شرايط، ضريب كاليبراسيون نقش مهمي را در افزايش دقت اندازه‌گيري جريان ايفا مي‌كند. ضريب كاليبراسيون، تابعي از عدد رينولدز جريان، طول لوله مستقيم در بالادست دبي‌سنج و زبري سطح لوله است. در اين پژوهش، به‌كمك شبيه‌سازي CFD و با استفاده از مدل تلاطم تنش رينولدز (RSM)، جريان هوا درون لوله در بازه عدد رينولدز 104×3.16 تا 105×3.16 شبيه‌سازي گرديد و سپس به‌كمك مدل تحليلي دبي‌سنج فراصوت همبستگي متقابل، اثر هر يك از پارامترهاي عدد رينولدز جريان، طول لوله مستقيم در بالادست دبي‌سنج و زبري سطح لوله، بر عملكرد دبي‌سنج مورد تحليل و بررسي قرار گرفت. نتايج شبيه‌سازي نشان داد كه ميزان انحنا در پروفايل سرعت، نقش اساسي در تحليل و بررسي ميزان تغييرات ضريب كاليبراسيون دارد. با افزايش عدد رينولدز جريان، ميزان انحناي پروفايل سرعت در مقطع لوله كاهش يافته و در مقابل ضريب كاليبراسيون افزايش مي‌يابد. همچنين، نتايج نشان داد كه با حركت سيال درون لوله (قبل از پيمايش طول توسعه‌يافتگي)، ميزان انحناي پروفايل سرعت، ابتدا زياد و سپس كم مي‌شود. در مقابل، ضريب كاليبراسيون نيز ابتدا كاهش و سپس افزايش مي‌يابد. همچنين، اين نتيجه نيز حاصل شد كه با تغيير جنس لوله از كربن استيل به چدن و افزايش زبري سطح لوله، پروفايل سرعت انحناي بيشتري گرفته و در مقابل، ضريب كاليبراسيون كاهش مي‌يابد.