شبیه سازی و بررسی عملکرد پارامترهای مختلف سنسور مبتنی بر غشای سیلیکونی جهت تشخیص متان محلول در فرآیند تخمیر

Abstract

در حال حاضر برای اندازه گیری متان محلول در فرآیند تخمیر، از دستگاه کروماتوگرافی گازی و اسپکترومترجرمی استفاده می‌شود، اما برای استفاده از اسپکترومتری جرمی به صورت خارج از خط، نیاز به نمونه‌گیری و نگهداری محلول می‌باشد. به همین دلیل، حسگرهای گازی مبتنی بر غشای سیلیکونی جهت تشخیص متان محلول طراحی و ساخته شده است. نمونه‌ای از این دسته حسگرها، حسگر شامل یک لوله سیلیکونی با جریان ورودی گاز هلیوم می باشد. شبیه سازی این حسگر توسط نرم افزار کامسول٢/٥ در حالت سه بعدی انجام شد. دبی هلیوم ورودی در سه مقدار ۴۰، ۵۰ و ۶۰ میلی لیتر بر دقیقه اعمال شد. همچنین لوله سیلیکونی به طول های ۵ ، ۱۰ و ۱۵ سانتی متر و با سه قطر ٠٥/٠، ١٥/٠ و ٢٥/٠ سانتی متر مورد بررسی قرار گرفت. زمان پاسخ به دست آمده از شبیه سازی حسگر در اختلاف ٢٠٪ نسبت به نتایج آزمایشگاهی می باشد. علاوه بر این تنش برشی، اثر سرعت گاز ورودی، فشار جریان و غلظت سیال در این پژوهش مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت.