طراحی یک دبی سنج مناسب به منظور استفاده در آزمایشگاه تخصصی گاز و ارزیابی آن در شرایط مختلف کاری

آزمایشگاه تحقیقاتی گاز دانشگاه شهید چمران اهواز به منظور ارزیابی رفتار جریان گاز در شرایط مختلف کاری شبکه گازرسانی شهری، احداث شده است. اندازه گیری دبی جریان، یکی از مهمترین پارامترهای جریان گاز محسوب میشود. بنابراین در این مقاله تلاش شده است که با در نظر گرفتن محدودیت های فیزیکی خط لوله، شرایط مختلف کاری از جمله بازه گسترده سرعتهای ورودی خط لوله و فشارهای مختلف خروجی لوله و همچنین هزینه ساخت و اجرا، دبی سنج مناسب انتخاب و در شرایط مختلف کاری ارزیابی شود. به همین منظور دبیسنج لوله پیتوت میانگین سنج انتخاب شده است. ارزیابی عملکرد دبیسنج در شرایط مختلف کاری، با بهره گرفتن از مفاهیم حاکم بر دینامیک سیالات محاسباتی و به کمک نرمافزار فلوینت صورت گرفته است. علیرغم وجود پیچیدگی در هندسه، شبکه سازمان یافته با کیفیت مناسب جهت ارزیابی رفتار دبی سنج استفاده شده است . با مطالعه دقیق مدلهای توربولانسی ، مدل توربولانسی k-ɛ جهت بدست آوردن گرادیان های سرعت و فشار در نظر گرفته شده است. جریان دایم گاز ایده آل در حالت تراکمپذیر و با فرض جریان آدیاباتیک در نظر گرفته شده است. پیش از این، طراحی دبی سنج با مقطع انتخاب شده در پژوهشهای دیگر محققان صورت گرفته است، اما از ارزیابی عملکرد این نوع دبی سنج در جریان متراکم با عدد ماخ بالای جریان، کمتر سخن به میان آمده است، که در این مقاله به آن پرداخته شده است. نتایج حاصل از ارزیابی صورت گرفته در پژوهش حاضر نشان میدهد که ضریب تصحیح جریان که تعیین کنندهترین پارامتر در به کارگیری دبی سنج محسوب میشود، با وجود گسترده بودن طیف سرعتها در ورودی جریان و شرایط مختلف کاری، از تغییرات نسبتا کمی برخوردارست و به طور تقریبی در رینولدزهای مختلف جریان، مقدار ثابتی دارد.