سلاح مخفی اندازه‌گیری جریان صنعتی: آیا از شگفتی‌های فلومترهای گردابی اطلاع دارید؟

در سیستم تولید صنعتی، اندازه‌گیری جریان یک حلقه اصلی برای اطمینان از پایداری تولید، کیفیت محصول و کنترل هزینه است. چه انتقال دقیق مواد اولیه و محصولات در زمینه پتروشیمی باشد، چه تأثیر مستقیم جریان بخار و آب بر راندمان تولید برق در صنعت برق، یا نظارت بر تخلیه فاضلاب و گازهای زائد در صنعت حفاظت از محیط زیست، دقت داده‌های جریان مستقیماً کیفیت عملکرد فرآیند تولید را تعیین می‌کند.

در میان تجهیزات مختلف اندازه‌گیری جریان، فلومترهای گردابی به دلیل مزایای فنی منحصربه‌فردشان به تجهیزات اصلی برای اندازه‌گیری جریان صنعتی تبدیل شده‌اند. آنها به طور گسترده در سناریوهای صنعتی در چندین زمینه استفاده می‌شوند و پشتیبانی داده‌های کلیدی را برای عملیات تولید فراهم می‌کنند. مقاله زیر یک تجزیه و تحلیل دقیق در مورد اصل کار، ویژگی‌های فنی، مشخصات استفاده و سناریوهای کاربرد فلومترهای گردابی انجام می‌دهد و جوهر فنی اندازه‌گیری کارآمد آنها را آشکار می‌کند.

 

اصل فنی خیابان گردابی کارمن

(I) تشکیل پدیده خیابان گردابی کارمن

(II) رابطه کمی بین فرکانس و سرعت جریان

• f فرکانس گردابی کارمن در یک طرف مولد گرداب (واحد: هرتز) است که نرخ ریزش گرداب را منعکس می‌کند؛
• V سرعت متوسط سیال (واحد: متر بر ثانیه) است که پارامتر اندازه‌گیری اصلی است؛
• d عرض مولد گرداب (واحد: متر) است، یک پارامتر هندسی کلیدی از جسم غیرمنظم؛
• St عدد استروهال (بدون بعد) است که در محدوده خاصی از عدد رینولدز (Re) ثابت می‌ماند.

(III) منطق محاسبه دبی

1. محاسبه دبی حجمی: اگر سطح مقطع لوله A (واحد: m²) باشد، فرمول محاسبه دبی حجمی Qv (واحد: m³/s) به صورت Qv = V×A است. این فرمول نشان می‌دهد که وقتی سرعت جریان ثابت است، هرچه سطح مقطع لوله بزرگتر باشد، حجم سیال عبوری در واحد زمان بیشتر است؛ وقتی سطح مقطع لوله ثابت است، هرچه سرعت جریان بیشتر باشد، دبی حجمی بیشتر است.
2. محاسبه دبی جرمی: برای سناریوهایی که اندازه‌گیری دبی جرمی مورد نیاز است، دبی حجمی در چگالی سیال ضرب می‌شود ρ (واحد: kg/m³). فرمول محاسبه به صورت Qm = Qv×ρ = V×A×ρ (واحد Qm: kg/s) است.