تحلیل عددی و تجربی عملکرد دبی‌سنج‌ اریفیسی صنعتی در یک واحد نیروگاهی

Abstract

اریفیس­ها یکی از وسایل رایج اندازه­ گیری دبی سیال درون لوله­ ها می­باشند. اساس کار دبی­ سنج اریفیسی ایجاد اختلاف فشار سیال قبل و بعد از اریفیس می­باشد که با استفاده از آن می­توان دبی واقعی سیال را اندازه گیری کرد. میزان افت فشار ایجاد شده در اریفیس و نیز ضریب تخلیه آن تابع شکل هندسی، نسبت قطر دهانه اریفیس به قطر لوله و عدد رینولدز سیال می­باشد. در این تحقیق عملکرد و دقت اندازه­ گیری یک دبی­ سنج اریفیسی برای اندازه­ گیری مقدار دبی آب خنک­ کاری در یک نیروگاه حرارتی نمونه مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تعیین میزان افت فشار آب در دو طرف اریفیس در دبی­های مختلف، اریفیس دبی­ سنج به همراه اتصالات آن درنظر گرفته شده و جریان سیال داخل آن شبیه­ سازی شده است. با توجه به مغشوش بودن جریان آب، از مدل اغتشاشی k-e استاندارد استفاده شده است. منحنی عملکرد اریفیس با روش عددی بدست آورده شده و با منحنی عملکرد واقعی اریفیس بدست آمده از نتایج تجربی مقایسه شده که بیانگر تطابق مناسب است. همچنین ضریب تخلیه اریفیس در حالت حل عددی و تست آزمایشگاهی نیز به دست آورده شده و با مقادیر داده شده توسط استاندارهای معتبر مقایسه شده است. تحلیل عددی میدان جریان مشخص نموده است که سرعت بیشینه در فاصله­ای حدود قطر دهانه اریفیس و در پایین دست آن اتفاق می­افتد و در این مقطع، سرعت جریان آب بیش از چهار برابر سرعت جریان آب ورودی به لوله است.