طراحی و ساخت فلومتر الکترومغناطیسی آرایه ای جهت اندازه گیری پروفیل سرعت در کانال با مقطع مستطیلی

در این مقاله یک ساختار جدید از فلومتر الکترومغناطیسی با قابلیت اندازه گیری پروفیل سرعت در عرض یک کانال مستطیلی، ارائه شده است. فلومتر های الکترومغناطیسی موجود میانگین سرعت را اندازه گیری کرده و قابلیت تشخیص پروفیل سرعت در مقطع کانال را ندارند. جهت سنجش پروفیل سرعت از یک الکترومغناطیس آرایه ای با توانایی کنترل میدان مغناطیسی در عرض کانال استفاده شده است. ابعاد کانال مستطیلی ۶×۱۵۰ میلی متر مربع می باشد و میدان مغناطیسی توسط پنج عدد کویل با هسته از جنس آهن کم کربن و با قطر سیم ۰.۳ میلی متر ایجاد می گردد. از محلول ۲۰ درصد وزنی آب و نمک NaOH با رسانایی S/m ۴ به عنوان سیال عبوری از فلومتر استفاده شده است. فلومتر الکترومغناطیسی آرایه ای ساخته شده و به صورت تجربی در یک مسیر بسته آزمایش شده است. شبیه سازی سه بعدی فلومتر شامل میدان مغناطیسی، سرعت سیال و جریان القایی در الکترودها در نرم افزار المان محدود کامسول صورت گرفته است. به صورت تجربی و عددی فلومتر الکترومغناطیس آرایه ای یک بار در حالتی که میدان مغناطیسی یکنواخت و یکسان بوده و همچنین در حالتی که آرایه ها به صورت جداگانه فعال شده اند مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین پروفیل دبی ورودی پارابولیک و خطی، با تغییرات سرعت از ۰ تا ۱۰ لیتر بر دقیقه، در ورودی اعمال شده و سیگنال خروجی فلومتر ثبت شده است. نتایج تجربی و شبیه سازی تطبیق مناسبی داشته (میانگین خطا ۱۶ درصد) و نشان دهنده عملکرد موفق فلومتر آرایه ای در سنجش پروفیل سرعت مقطع کانال می باشند.

کلیدواژه ها:

فلومتر الکترومغناطیس ، سنجش پروفیل سرعت ، شبیه سازی عددی جریان سیال