پیشنهاد می شود در کار حاضر میدان جریان و دما در شرایط زیر بررسی گردد.
کار مشابهی که به این روش انجام شده است در مرجع [2] آمده است. این رساله شامل سه بخش اصلی می‌باشد، دینامیک سیالات، آکوستیک و برهم‌کنش بین این دو بخش. در این کار شبیه‌سازی عددی و اندازه‌گیری‌های منحنی دبی سنجی التراسونیک برای هندسه های مختلف آورده شده است. شبیه سازی عددی دبی‌سنجی التراسونیک می‌تواند در فرایندی دو مرحله‌ای انجام شود.
1- شبیه سازی میدان جریان درون دبی سنج با بهره گرفتن از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی تجاری
2- شبیه سازی پیش روی صوت در دبی سنج به کمک روابط سرعت صوت در جریان
1-1- دبی سنج ها
انواع گوناگونی از دبی سنج ها وجود دارد. انواع قوانیین فیزیکی مربوط به حرکت سیال در کانال برای اندازه گیری دبی سیال استفاده شده است. این روش ها عبارتند از:
روش های مکانیک که سیال را به بخش هایی با مقدار مشخص تقسیم می کنند (ابزارهای اندازه گیری جابجایی مثبت)
اندازه گیری های فشاری (ابزارهای اختلاف فشار)
برهم کنش میدان های الکترومغناطیس یا صوتی با سیال در جریان (دبی سنج های الکترومغناطیس و زمان عبور التراسونیک)
اندازه گیری های مربوط به اینرسی (ابزارهای کوریولیس)
برهم کنش جریان و پره های متحرک یا موانع ثابت (توربین و گردابه و روتامتر)
تشخیص سرعت ذرات معلق در جریان (دبی سنج های التراسونیک داپلر)

البته شاید دقیق ترین روش های اندازه گیری حجم مایع نیازمند تکنولوژی بسیار ساده برای اندازه گیری کمیت های اساسی: مقیاس ها، دماسنج و دانستن چگونگی تغییرات چگالی سیال با دماست. برای اندازه گیری های آنی، هنگامی که نمی توان جریان سیال را دستکاری کرد، دقیق ترین روش با بهره گرفتن از دبی سنج های “جابجایی مثبت” به دست می آید. اما این طراحی ها به دلیل ضعف های مربوط به اینرسی قطعات مکانیکی متحرک محدوده اندازه گیری دبی کوچکی دارند و کمتر استفاده می شوند.

خرید متن کامل این پایان نامه :

بسیاری طراحی های جایگزین دبی سنج، کمیتی را که کاملاً وابسته به حرکت سیال در لوله است را اندازه نمی گیرند. اغلب تنها نمونه ای از میدان جریان کامل با فرض اینکه این بخش کاملاً بیان گر حرکت متوسط است اندازه گیری می شود. از این رو عملکرد دقیق در آزمایشگاه در خلال کالیبره کردن می تواند به طور چشمگیری در اثر تغییر شرایط ورودی جریان از حالت ایده آل تغییر کند.
1-1-1- دبی سنج های التراسونیک
دبی سنج های التراسونیک پتانسیل اندازه گیری دقیق حجم سیال را در بازه گسترده ای از دبی با بهره گرفتن از هندسه ساده را بدون استفاده از قطعات متحرک می دهند. یک دبی سنج التراسونیک ایده آل اندازه گیری های دقیقی مستقل از تأثیرات خارجی، مانند زمان، دما، دبی و شرایط نصب خواهد داد.
1-1-2- یک دبی سنج التراسونیک ایده آل
1-1-2-1- مستقل از نصب
دبی سنج های التراسونیک، در مقایسه با ابزارهای سنتی، مزایایی از جمله نسبت بالای خاموشی و قیمت کم ابزارهای الکترونیکی بدون قطعه متحرک را دارند. البته مشابه بسیاری ابزارها، نصب دقیق این تجهیزات برای جلوگیری از تأثیر پذیری از جریان های ورودی غیر ایده آل با توجه به حضور شیرهای نیمه بسته و یا خم هایی در بالادست جریان ضروری است. یک ابزار ایده آل عملکردی مستقل از شرایط نصب یعنی شرایط جریان ورودی دارد. خطاهایی در محدوده 1 تا 5 درصد برای دبی سنج های التراسونیکی که به اندازه 10 برابر قطر در پایین دست اتصالات نصب شده اند و خطاهای بالاتر 33 درصد در حالت بدتر برای دبی سنج التراسونیک بلافاصله پایین دست شیر نیمه باز ثبت شده است. رابطه بین این تغییرات در عملکرد دبی سنج و پروفیل دبی ورود پیچیده است و بسیار کم شناخته شده است زیرا برهم کنش اساسی بین جریان و امواج فراصوت در لوله وجود دارد.