توضیحات
شرح پروژه روزنه برای جریان گاز متان
در این پروژه به شبیه سازی جریان گاز متان از روزنه کانال، با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم.
ساده ترین مدل روزنه شامل یک صفحه سوراخ شده عمود بر مسیر جریان سیال کانال مورد نظر است. مدل حاضر با استفاده از نرم افزار ANSYS Design Modeler به صورت سه بعدی طراحی شده است. این مدل یک کانال به طول 12 اینچ و قطر 0.5 اینچ است که در وسط آن یک کاهش سطح مقطع با قطر 0.25 اینچ وجود دارد.
مش بندی مدل حاضر با استفاده از نرم افزار ANSYS Meshing انجام شده است. نوع مش ساختار یافته است و تعداد سلول های محاسباتی 54648 می باشد.
روش های استفاده شده
اوریفیس یکی از رایج ترین وسایل اندازه گیری دبی جرمی با استفاده از فرستنده های اختلاف فشار است. مکانیسم عملکرد روزنه ها به این صورت است که وقتی سیال از یک روزنه عبور می کند، به دلیل کاهش سطح مقطع جریان و بر اساس قانون بقای جرم و ثابت جریان و بر اساس برنولی، سرعت آن افزایش می یابد. اصل به طور مشابه، هنگامی که سیال از روزنه خارج می شود، به دلیل افزایش سطح مقطع جریان، سرعت جریان دوباره کاهش می یابد. در نتیجه فشار جریان افزایش می یابد. بنابراین، مقدار معینی از اختلاف فشار در دو طرف دهانه ظاهر می شود که با استفاده از ترانسمیترهای فشار و سنسورهای فشار داخلی اندازه گیری می شود. در نتیجه، دبی سنج روزنه ای از همان مقدار اختلاف فشار برای محاسبه دبی سیال عبوری از کانال مورد نظر استفاده می کند (با در نظر گرفتن میزان افت فشار و نسبت قطر سوراخ روزنه به قطر کانال)
سیال مورد مطالعه در این شبیه سازی گاز متان با چگالی 0.6679 kg/m3 و ویسکوزیته 0.00001087 kg/m.s است. این جریان با سرعتی معادل 0.033 متر بر ثانیه وارد کانال می شود و با فشاری برابر با فشار اتمسفر از آن خارج می شود. همچنین برای حل معادلات سیال آشفته از مدل RNG k-epsilon استفاده شده است.
نتایج شبیه سازی روزنه برای جریان گاز متان
در پایان فرآیند حل، کانتورهای دو بعدی و سه بعدی مربوط به سرعت و فشار به دست می آید. همچنین نمودار تغییرات فشار و سرعت در جهت محور مرکزی کانال و عبور از مقطع مربوط به روزنه به دست آمده است. همانطور که از نمودارها و خطوط مشهود است، سرعت جریان به طور ناگهانی افزایش و کاهش می یابد زمانی که سیال از دهانه عبور می کند به دلیل تغییر ناگهانی سطح مقطع. افت فشار در جریان سیال در مسیر عبوری از قسمت روزنه نیز قابل مشاهده است.
تماس با واتس آپ
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.