ارزیابی تجربی و عددی عملکرد فلومتر مخروطی با دماغه پیوسته در جریان تک فاز مایع

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 ×5/88 تا 104 ×9/80) در حدود 0/73- % می‌باشد. نتایج شبیه سازی عددی نشان داد حالت پیوسته با داشتن بیشترین میزان آشفتگی (حدود 3/5% 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.

experimental and numerical study of v-cone flowmeter with continuous nose in single phase liquid flow

with increasing importance of flow measurement in industries, especially in petrochemical and water and wastewater, and their need to reduce the installation space and increase the accuracy, it is necessary to improve the existing flowmeters and produce new types. in the last two decades, the v-cone flowmeter has received the special attention of researchers with features such as reducing the required initial length, lower pressure drop compared to other types, and the ability to be used in two-phase flows. also, several researches were done to improve the flowmeter geometry. but one of the things that is less discussed is how to connect the flowmeter stand to the body (flowmeter nose). therefore, in this research, experimental and numerical study of a new case that has a continuous nose, and comparing it with standard types including pointed, curved and elbow, have been done. using test results, correlations were proposed to estimate the pressure drop between two flowmeter sensors and the pressure loss. calculations showed that the relative error of pressure drop calculation in the range of reynolds numbers investigated (5.88 × 104 to 9.80 × 104) is about -0.73%. numerical simulation showed that the continuous type with the highest level of disturbance (about 3.5% more than the minimum value) causes the increase of fluctuations in the value shown by the pressure gauge located downstream and the error in the calculation of the discharge coefficient. also, changing the shape of the flowmeter nose caused only minor changes in the size of the vortexes.