طراحی و ساخت فلومتر الکترومغناطیسی آرایهای جهت اندازهگیری پروفیل سرعت در کانال با مقطع مستطیلی
نویسندگان
1 هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس
2 دانشگاه تربیت مدرس
3 دانشگاه تربیت مدرس
4 استاد دانشگاه تربیت مدرس
doi
چکیده
در این مقاله یک ساختار جدید از فلومتر الکترومغناطیسی با قابلیت اندازهگیری پروفیل سرعت در عرض یک کانال مستطیلی، ارائه شده است. فلومترهای الکترومغناطیسی موجود میانگین سرعت را اندازهگیری کرده و قابلیت تشخیص پروفیل سرعت در مقطع کانال را ندارند. جهت سنجش پروفیل سرعت از یک الکترومغناطیس آرایهای با توانایی کنترل میدان مغناطیسی در عرض کانال استفاده شده است. ابعاد کانال مستطیلی 6×150 میلیمتر مربع میباشد و میدان مغناطیسی توسط پنج عدد کویل با هسته از جنس آهن کم کربن و با قطر سیم 0.3 میلیمتر ایجاد میگردد. از محلول 20 درصد وزنی آب و نمک NaOH با رسانایی S/m 4 بهعنوان سیال عبوری از فلومتر استفاده شده است. فلومتر الکترومغناطیسی آرایهای ساخته شده و بهصورت تجربی در یک مسیر بسته آزمایش شده است. شبیهسازی سهبعدی فلومتر شامل میدان مغناطیسی، سرعت سیال و جریان القایی در الکترودها در نرمافزار المان محدود کامسول صورت گرفته است. بهصورت تجربی و عددی فلومتر الکترومغناطیس آرایهای یکبار در حالتی که میدان مغناطیسی یکنواخت و یکسان بوده و همچنین در حالتی که آرایهها بهصورت جداگانه فعال شدهاند مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین پروفیل دبی ورودی پارابولیک و خطی، با تغییرات سرعت از 0 تا 10 لیتر بر دقیقه، در ورودی اعمال شده و سیگنال خروجی فلومتر ثبت شده است. نتایج تجربی و شبیهسازی تطبیق مناسبی داشته (میانگین خطا 16 درصد) و نشان دهنده عملکرد موفق فلومتر آرایهای در سنجش پروفیل سرعت مقطع کانال میباشند.