كيف يؤثر وجود الفقاعات في السائل على مقياس تدفق دوامة؟

كمورد لأعداد تدفق الدوامة ، شاهدت مباشرة التعقيدات والتحديات التي تأتي مع قياس السوائل. إحدى القضايا التي تنشأ غالبًا هي وجود فقاعات في السائل وكيف تؤثر على أداء عدادات تدفق الدوامة. في هذه المدونة ، سوف أتعمق في العلم وراء هذه الظاهرة ، واستكشاف الطرق المختلفة التي يمكن أن تؤثر الفقاعات على دقة القياس والموثوقية.

فهم عدادات تدفق الدوامة

قبل أن نناقش آثار الفقاعات ، من الضروري فهم كيفية عمل عدادات تدفق الدوامة. تعمل هذه العدادات على مبدأ Von Kármán Vortex Street ، وهي ظاهرة ديناميكية معروفة للسوائل. عندما يتدفق السائل عبر جسم خدعة (يُعرف أيضًا باسم شريط Shedder) الموضوعة في مسار التدفق ، يتم إنشاء الدوامات المتناوبة على جانبي جسم الخداع. يتناسب تواتر هذه الدوامات بشكل مباشر مع سرعة السوائل ، وبقياس هذا التردد ، يمكننا تحديد معدل تدفق السائل.

تأثير الفقاعات على عدادات تدفق الدوامة

1. تغيير كثافة السوائل

الفقاعات هي في الأساس جيوب من الغاز داخل السائل. نظرًا لأن الغاز لديه كثافة أقل بكثير مقارنة بمعظم السوائل ، فإن وجود الفقاعات يغير الكثافة الكلية للسائل. يمكن أن يكون لتغيير الكثافة هذا تأثير كبير على عملية سفك دوامة. يتأثر تكوين الدوامات وتسلقها بتدفق الكتلة للسائل حول جسم الخداع. انخفاض في كثافة السوائل بسبب الفقاعات يعني انخفاض تدفق الكتلة لمعدل تدفق حجم معين. نتيجة لذلك ، قد لا يمثل تواتر سفك الدوامة بدقة معدل تدفق الحجم الفعلي للسائل ، مما يؤدي إلى أخطاء القياس.

على سبيل المثال ، في نظام قائم على السائل حيث يتم معايرة مقياس تدفق دوامة لكثافة سائلة محددة ، يمكن أن يتسبب إدخال الفقاعات في زيادة تقدير معدل التدفق وفقًا لتوزيع وتركيز الفقاعات. إذا تم توزيع الفقاعات بشكل موحد ، فقد يسجل العداد معدل تدفق أقل من القيمة الفعلية لأن الكثافة المخفضة تؤدي إلى نقل زخم أقل أثناء سفك دوامة.

2. اضطراب تشكيل دوامة

يمكن أن تعطل الفقاعات جسديًا تشكيل شارع Von Kármán Vortex. مع مرور الفقاعات بجانب جسم الخداع ، يمكن أن تتداخل مع التدفق السلس للسائل المحيط به. يمكن أن يسبب هذا التداخل مخالفات في نمط سفك دوامة ، مما يؤدي إلى تقلبات في تردد الدوامة المقاسة. يمكن أن تكون هذه التقلبات عشوائية أو دورية ، اعتمادًا على حجم الفقاعات وعددها وتوزيعها.

في بعض الحالات ، قد تمنع الفقاعات الكبيرة مسار التدفق حول جسم الخداع مؤقتًا ، مما يتسبب في توقف سفك الدوامة أو يصبح غير منتظم للغاية. يمكن أن يؤدي ذلك إلى أخطاء قياس كبيرة ويجعل من الصعب الحصول على قراءة معدل تدفق مستقر ودقيق.

3. ضوضاء الإشارة والتداخل

يمكن أن يؤدي وجود الفقاعات إلى إدخال الضوضاء في الإشارة الناتجة عن مقياس تدفق الدوامة. يستخدم العداد عادة أجهزة استشعار للكشف عن تقلبات الضغط المرتبطة بتسلق الدوامة. يمكن أن تسبب الفقاعات التي تتحرك عبر التدفق اختلافات إضافية في الضغط لا علاقة لها بسقوط الدوامة ، والتي يتم التقاطها بواسطة المستشعرات كضوضاء.

يمكن أن تجعل هذه الضوضاء من الصعب تحديد تردد الدوامة الحقيقي بدقة. غالبًا ما تستخدم خوارزميات معالجة الإشارات لتصفية هذه الضوضاء ، ولكن في الحالات التي يكون فيها تركيز الفقاعة مرتفعًا أو أن الفقاعات كبيرة ، يمكن أن تطغى الضوضاء على الإشارة ، مما يجعل من الصعب الحصول على قياس موثوق.

تخفيف آثار الفقاعات

1. أجهزة إزالة الفقاعات

تتمثل إحدى الأساليب في التعامل مع الفقاعات في استخدام أجهزة إزالة الفقاعات في اتجاه عداد تدفق الدوامة. يمكن أن تكون هذه الأجهزة في شكل فواصل أو degass التي تزيل فقاعات الغاز من السائل قبل أن تصل إلى العداد. من خلال التأكد من أن السائل الذي يدخل العداد هو فقاعة - مجانًا ، يمكننا تقليل تأثير الفقاعات على دقة القياس.

2. تصميم المتر ووضعه

يمكن أن يساعد تصميم العدادات المناسبة ووضعها أيضًا في تقليل تأثيرات الفقاعات. على سبيل المثال ، تم تصميم بعض عدادات تدفق الدوامة مع جسم خداع أكثر تبسيطًا لتقليل الاضطراب الناجم عن الفقاعات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وضع العداد في موقع يكون فيه التدفق أكثر استقرارًا وأقل احتمالًا لفقاعات Intrain يمكن أن يحسن دقة القياس. يمكن أن يساعد تجنب المناطق ذات الاضطرابات العالية ، مثل المضخات القريبة أو الصمامات ، في تقليل فرص تكوين الفقاعة والانحراف.

3. معالجة الإشارات المتقدمة

تم تجهيز عدادات تدفق الدوامة الحديثة بخوارزميات معالجة الإشارات المتقدمة التي يمكن أن تساعد في تصفية الضوضاء الناتجة عن الفقاعات. يمكن لهذه الخوارزميات تحليل طيف التردد للإشارة والتمييز بين تردد الدوامة الحقيقي والضوضاء الناتجة عن الفقاعات. باستخدام تقنيات مثل التحليل الطيفي والتصفية ، يمكن للمتر أن يوفر قياسات أكثر دقة وموثوقة لمعدل التدفق حتى في وجود الفقاعات.

عروض منتجاتنا

في شركتنا ، نقدم مجموعة من عدادات تدفق دوامة عالية الجودة مصممة لتوفير قياسات تدفق دقيقة وموثوقة في التطبيقات المختلفة. بالإضافة إلى عدادات تدفق دوامةنا القياسية ، لدينا أيضًا منتجات مصممة خصيصًا للتعامل مع الظروف الصعبة ، مثل وجود الفقاعات.

للتطبيقات التي يلزم قياس تدفق القطر الصغير ، نوصينامقياس تدفق التوربينات السائل النبض بقطر صغير. هذا العداد دقيق للغاية ويمكن أن يوفر قياسات موثوقة حتى في ظروف التدفق المنخفضة.

إذا كنت بحاجة إلى قياس تدفق البخار ، لدينامتر تدفق مقياس Steam Steam Meterهو اختيار ممتاز. إنه مصمم لتحمل درجات الحرارة والضغوط العالية ويمكن أن يوفر قياسات دقيقة لتدفق البخار.

للتطبيقات الصحية ، كما هو الحال في الصناعات الغذائية والمشروبات أو الأدوية ، لدينامقياس تدفق التوربينات السائل هيرسمانهو الحل المثالي. وهي مصنوعة من مواد عالية الجودة تلبي معايير صحية صارمة ويمكن أن توفر قياسات تدفق دقيقة وموثوقة في البيئات الصحية.

خاتمة

يمكن أن يكون لوجود الفقاعات في السائل تأثير كبير على أداء عدادات تدفق الدوامة. يمكن أن يؤثر على كثافة السوائل ، وتعطيل تكوين الدوامة ، وإدخال ضوضاء الإشارة ، وكلها يمكن أن تؤدي إلى أخطاء القياس. ومع ذلك ، من خلال فهم هذه التأثيرات وتنفيذ استراتيجيات التخفيف المناسبة ، مثل استخدام أجهزة إزالة الفقاعات ، وتصميم العدادات المناسبة ووضعها ، ومعالجة الإشارات المتقدمة ، يمكننا تقليل تأثير الفقاعات والحصول على قياسات تدفق دقيقة وموثوقة.

إذا كنت تواجه تحديات مع قياس التدفق في وجود فقاعات أو تبحث عن مقياس تدفق دوامة عالي الجودة لتطبيقك ، فإننا نشجعك على الاتصال بنا. يمكن أن يساعدك فريق الخبراء لدينا في اختيار العداد المناسب لتلبية احتياجاتك وتزويدك بالدعم والتوجيه الذي تحتاجه لضمان قياس تدفق دقيق وموثوق.

مراجع

• وايت ، FM (2006). ميكانيكا السوائل. ماكجرو - هيل.
• Streeter ، VL ، & Wylie ، EB (1985). ميكانيكا السوائل. ماكجرو - هيل.
• ميلر ، RW (1996). كتيب هندسة قياس التدفق. ماكجرو - هيل.