औद्योगिक उत्पादन प्रणाली में, प्रवाह माप उत्पादन स्थिरता, उत्पाद की गुणवत्ता और लागत नियंत्रण सुनिश्चित करने के लिए एक मुख्य कड़ी है। चाहे वह पेट्रोकेमिकल क्षेत्र में कच्चे माल और उत्पादों का सटीक परिवहन हो, बिजली उद्योग में भाप और पानी के प्रवाह का बिजली उत्पादन दक्षता पर सीधा प्रभाव हो, या पर्यावरण संरक्षण उद्योग में अपशिष्ट जल और अपशिष्ट गैस निर्वहन की निगरानी हो, प्रवाह डेटा की सटीकता सीधे उत्पादन प्रक्रिया की संचालन गुणवत्ता को निर्धारित करती है।
विभिन्न प्रवाह माप उपकरणों में, भंवर प्रवाह मीटर अपने अद्वितीय तकनीकी लाभों के कारण औद्योगिक प्रवाह माप के लिए मुख्य उपकरण बन गए हैं। वे कई क्षेत्रों में औद्योगिक परिदृश्यों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं और उत्पादन कार्यों के लिए प्रमुख डेटा समर्थन प्रदान करते हैं। निम्नलिखित लेख भंवर प्रवाह मीटर के कार्य सिद्धांत, तकनीकी विशेषताओं, उपयोग विनिर्देशों और अनुप्रयोग परिदृश्यों के आसपास एक विस्तृत विश्लेषण करेगा, जिससे उनकी कुशल माप का तकनीकी सार प्रकट होगा।
भंवर प्रवाह मीटर का संचालन द्रव यांत्रिकी में कार्मण भंवर स्ट्रीट घटना पर आधारित है। जब तरल पदार्थ प्रवाह मीटर के अंतर्निहित भंवर जनरेटर (आमतौर पर एक गैर-सुव्यवस्थित ब्लफ बॉडी) से एक विशिष्ट वेग पर बहता है, तो तरल पदार्थ की चिपचिपाहट और जड़ता के प्रभावों के कारण ब्लफ बॉडी के दोनों किनारों पर वैकल्पिक घूर्णन भंवर बनते हैं। ये भंवर नीचे की ओर विपरीत घूर्णन दिशाओं के साथ भंवर की दो नियमित पंक्तियाँ बनाते हैं, जिन्हें "कार्मण भंवर स्ट्रीट" के रूप में जाना जाता है।
इस घटना का निर्माण सीमा परत पृथक्करण और तरल पदार्थ स्थिरता के बीच परस्पर क्रिया का एक अपरिहार्य परिणाम है। जब तरल पदार्थ ब्लफ बॉडी के पास जाता है, तो इसकी सतह पर एक सीमा परत बनती है। जैसे ही तरल पदार्थ बहता है, सीमा परत ब्लफ बॉडी पर एक विशिष्ट स्थिति पर अलग हो जाती है, जिससे स्वतंत्र भंवर बनते हैं जो वैकल्पिक रूप से नीचे की ओर गिरते हैं, अंततः कार्मण भंवर स्ट्रीट का निर्माण करते हैं।
कार्मण भंवर स्ट्रीट घटना का मुख्य नियम यह है कि भंवर शेडिंग आवृत्ति तरल पदार्थ के वेग के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध होती है। तरल पदार्थ का वेग जितना अधिक होगा, ब्लफ बॉडी के दोनों किनारों से प्रति इकाई समय में उतने ही अधिक भंवर गिरेंगे, और भंवर शेडिंग आवृत्ति उतनी ही अधिक होगी। इस आवृत्ति को सटीक रूप से मापकर, तरल पदार्थ के वेग की गणना विपरीत रूप से की जा सकती है।
उपरोक्त संबंध को सूत्र द्वारा मात्रात्मक रूप से वर्णित किया गया है:f = StV/d. सूत्र में:
- f भंवर जनरेटर के एक तरफ कार्मण भंवर आवृत्ति है (इकाई: Hz), जो भंवर शेडिंग दर को दर्शाती है;
- V औसत तरल पदार्थ वेग है (इकाई: m/s), जो मुख्य माप पैरामीटर है;
- d भंवर जनरेटर की चौड़ाई है (इकाई: m), ब्लफ बॉडी का एक प्रमुख ज्यामितीय पैरामीटर;
- St स्ट्रोहल संख्या है (आयामहीन), जो एक विशिष्ट रेनॉल्ड्स संख्या (Re) सीमा के भीतर स्थिर रहती है।
पारंपरिक भंवर प्रवाह मीटर के लिए, जब Re 10²~10⁵ की सीमा में होता है, तो St का मान लगभग 0.2 होता है। इस सीमा के भीतर, यदि भंवर आवृत्ति f और भंवर जनरेटर की चौड़ाई d ज्ञात है, तो तरल पदार्थ का वेग V सूत्र के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है।
तरल पदार्थ का वेग V प्राप्त करने के बाद, इसे पाइपलाइन के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के साथ मिलाकर आयतन प्रवाह दर या द्रव्यमान प्रवाह दर की आगे गणना की जा सकती है।
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आयतन प्रवाह दर गणना: यदि पाइपलाइन का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र A (इकाई: m²) है, तो आयतन प्रवाह दर Qv (इकाई: m³/s) की गणना का सूत्र है Qv = V×A. यह सूत्र इंगित करता है कि जब प्रवाह वेग स्थिर होता है, तो पाइपलाइन का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र जितना बड़ा होगा, प्रति इकाई समय में उतना ही अधिक तरल पदार्थ गुजरेगा; जब पाइपलाइन का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र स्थिर होता है, तो प्रवाह वेग जितना अधिक होगा, आयतन प्रवाह दर उतनी ही अधिक होगी।
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द्रव्यमान प्रवाह दर गणना: उन परिदृश्यों के लिए जहां द्रव्यमान प्रवाह दर माप की आवश्यकता होती है, आयतन प्रवाह दर को तरल पदार्थ के घनत्व ρ (इकाई: kg/m³) से गुणा किया जाता है। गणना का सूत्र है Qm = Qv×ρ = V×A×ρ (Qm की इकाई: kg/s)।
उपरोक्त गणनाओं के माध्यम से, भंवर प्रवाह मीटर भंवर शेडिंग आवृत्ति संकेत को औद्योगिक उत्पादन के लिए आवश्यक प्रवाह डेटा में परिवर्तित कर सकता है, जो उत्पादन निगरानी और अनुकूलन के लिए डेटा समर्थन प्रदान करता है।
आपका संदेश 20-3,000 अक्षरों के बीच होना चाहिए!
