শিল্প উৎপাদন ব্যবস্থায়, প্রবাহ পরিমাপ উৎপাদন স্থিতিশীলতা, পণ্যের গুণমান এবং ব্যয় নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি মূল সংযোগ। এটি হোক না কেন পেট্রোকেমিক্যাল ক্ষেত্রে কাঁচামাল এবং পণ্যের সুনির্দিষ্ট পরিবহন, বিদ্যুৎ শিল্পে বাষ্প এবং জলের প্রবাহের সরাসরি প্রভাব, অথবা পরিবেশ সুরক্ষা শিল্পে বর্জ্য জল এবং বর্জ্য গ্যাসের নিঃসরণ পর্যবেক্ষণ, প্রবাহ ডেটার নির্ভুলতা সরাসরি উৎপাদন প্রক্রিয়ার গুণমান নির্ধারণ করে।
বিভিন্ন প্রবাহ পরিমাপ সরঞ্জামের মধ্যে, তাদের অনন্য প্রযুক্তিগত সুবিধার কারণে, ঘূর্ণি প্রবাহ মিটার শিল্প প্রবাহ পরিমাপের জন্য মূল সরঞ্জামে পরিণত হয়েছে। এগুলি একাধিক ক্ষেত্রের শিল্প পরিস্থিতিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং উৎপাদন কার্যক্রমের জন্য মূল ডেটা সমর্থন সরবরাহ করে। নিম্নলিখিত নিবন্ধটি ঘূর্ণি প্রবাহ মিটারের কার্যকারিতা নীতি, প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য, ব্যবহারের স্পেসিফিকেশন এবং অ্যাপ্লিকেশন পরিস্থিতিগুলির চারপাশে একটি বিস্তারিত বিশ্লেষণ করবে, তাদের দক্ষ পরিমাপের প্রযুক্তিগত সারমর্ম প্রকাশ করবে।

ঘূর্ণি প্রবাহ মিটারের কার্যকারিতা ফ্লুইড মেকানিক্সে কারমান ঘূর্ণি রাস্তার ঘটনার উপর ভিত্তি করে। যখন তরল একটি নির্দিষ্ট গতিতে প্রবাহ মিটারের অন্তর্নির্মিত ঘূর্ণি জেনারেটর (সাধারণত একটি অ-স্ট্রিমলাইনড ব্লফ বডি) এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, তখন তরলের সান্দ্রতা এবং জড়তার প্রভাবের কারণে ব্লফ বডির উভয় পাশে বিকল্প ঘূর্ণায়মান ঘূর্ণি তৈরি হয়। এই ঘূর্ণিগুলি দুটি নিয়মিত ঘূর্ণি সারি তৈরি করে যা বিপরীত ঘূর্ণন দিক সহ, যা "কারমান ঘূর্ণি রাস্তা" নামে পরিচিত।
এই ঘটনার গঠন হল বাউন্ডারি লেয়ার সেপারেশন এবং ফ্লুইড স্থিতিশীলতার মধ্যে পারস্পরিক ক্রিয়ার একটি অনিবার্য ফল। যখন তরল ব্লফ বডির কাছে আসে, তখন এর পৃষ্ঠে একটি বাউন্ডারি লেয়ার তৈরি হয়। তরল প্রবাহিত হওয়ার সাথে সাথে, বাউন্ডারি লেয়ার ব্লফ বডির একটি নির্দিষ্ট অবস্থানে আলাদা হয়ে যায়, যা স্বাধীন ঘূর্ণি তৈরি করে যা পর্যায়ক্রমে নিচে প্রবাহিত হয়, অবশেষে কারমান ঘূর্ণি রাস্তার সৃষ্টি করে।
কারমান ঘূর্ণি রাস্তার ঘটনার মূল নিয়ম হল ঘূর্ণি ঝরানোর কম্পাঙ্ক তরল গতির সাথে সরাসরি সম্পর্কযুক্ত। তরলের গতি যত বেশি হবে, প্রতি একক সময়ে ব্লফ বডির উভয় পাশ থেকে তত বেশি ঘূর্ণি ঝরে পড়বে এবং ঘূর্ণি ঝরানোর কম্পাঙ্ক তত বেশি হবে। এই কম্পাঙ্কটি সঠিকভাবে পরিমাপ করে, তরলের বেগ বিপরীতভাবে গণনা করা যেতে পারে।
উপরের সম্পর্কটি সূত্র দ্বারা পরিমাণগতভাবে বর্ণনা করা হয়েছে:f = StV/d. সূত্রে:
- f হল ঘূর্ণি জেনারেটরের এক পাশের কারমান ঘূর্ণি কম্পাঙ্ক (একক: Hz), যা ঘূর্ণি ঝরানোর হারকে প্রতিফলিত করে;
- V হল গড় তরল বেগ (একক: m/s), যা মূল পরিমাপের প্যারামিটার;
- d হল ঘূর্ণি জেনারেটরের প্রস্থ (একক: m), ব্লফ বডির একটি মূল জ্যামিতিক প্যারামিটার;
- St হল স্ট্রোহাল সংখ্যা (মাত্রাless), যা একটি নির্দিষ্ট রেনল্ডস সংখ্যা (Re) সীমার মধ্যে ধ্রুবক থাকে।
সাধারণ ঘূর্ণি প্রবাহ মিটারের জন্য, যখন Re 10²~10⁵ সীমার মধ্যে থাকে, তখন St এর মান প্রায় 0.2 হয়। এই সীমার মধ্যে, যদি ঘূর্ণি কম্পাঙ্ক f এবং ঘূর্ণি জেনারেটরের প্রস্থ d জানা যায়, তবে সূত্র ব্যবহার করে তরলের বেগ V নির্ণয় করা যেতে পারে।
তরলের বেগ V পাওয়ার পরে, পাইপলাইনের ক্রস-সেকশনাল এলাকা সহ এটিকে একত্রিত করে ভলিউম ফ্লো রেট বা ভর ফ্লো রেট আরও গণনা করা যেতে পারে।
-
ভলিউম ফ্লো রেট গণনা: যদি পাইপলাইনের ক্রস-সেকশনাল এলাকা হয় A (একক: m²), তাহলে ভলিউম ফ্লো রেট Qv (একক: m³/s) গণনার সূত্র হল Qv = V×A. এই সূত্রটি নির্দেশ করে যে যখন প্রবাহের বেগ ধ্রুবক থাকে, তখন পাইপলাইনের ক্রস-সেকশনাল এলাকা যত বড় হবে, প্রতি একক সময়ে প্রবাহিত তরলের পরিমাণ তত বেশি হবে; যখন পাইপলাইনের ক্রস-সেকশনাল এলাকা ধ্রুবক থাকে, তখন প্রবাহের বেগ যত বেশি হবে, ভলিউম ফ্লো রেট তত বেশি হবে।
-
ভর ফ্লো রেট গণনা: যে পরিস্থিতিতে ভর ফ্লো রেট পরিমাপের প্রয়োজন হয়, সেখানে ভলিউম ফ্লো রেটকে তরলের ঘনত্ব ρ (একক: kg/m³) দ্বারা গুণ করা হয়। গণনার সূত্র হল Qm = Qv×ρ = V×A×ρ (Qm এর একক: kg/s)।
উপরের গণনাগুলির মাধ্যমে, ঘূর্ণি প্রবাহ মিটার ঘূর্ণি ঝরানোর কম্পাঙ্ক সংকেতকে শিল্প উৎপাদনের জন্য প্রয়োজনীয় প্রবাহ ডেটাতে রূপান্তর করতে পারে, যা উৎপাদন পর্যবেক্ষণ এবং অপটিমাইজেশনের জন্য ডেটা সরবরাহ করে।