بررسی عددی اثر نسبی عرض کانال در آبگیر های جانبی بر منحنی های توزیع سرعت در محل انحراف جریان

آبگیر های جانبی برای انحراف و انتقال جریان در سیستم های هیدرولیکی استفاده می شوند. نصب فلومتر ها یکی از رایج ترین روش های اندازه گیری سرعت و یا دبی در کانال های روباز می باشد. فلومتر ها به کمک اندازه گیری سرعت متوسط در حجم محدودی از جریان با استفاده از یک ضریب کالیبراسیون، سرعت متوسط مقطع را محاسبه می کنند. در نزدیکی محل آبگیر به دلیل ماهیت سه بعدی و پیچیده جریان و وجود جریان های ثانویه قوی در مقطع عرضی، سرعت اندازه گیری شده توسط فلومتر در ناحیه محدود مورد اندازه گیری توسط سنسور، با سرعت متوسط واقعی کانال اختلاف دارد. اما با وجود این اختلاف، میانگین سرعت های اندازه گیری شده توسط فلومتر مطابقت نسبتا خوبی با سرعت متوسط واقعی کانال دارد. سرعت جریان های عبوری و ابعاد هندسی کانال های فرعی و اصلی بر روی اختلاف بین سرعت اندازه گیری شده توسط فلومتر و سرعت متوسط واقعی جریان موثر هستند. در این مطالعه، مدل آزمایشگاهی آبگیر جانبی به صورت سه بعدی با استفاده از نرم افزارANSYS-CFX، شبیه سازی شده است. بعد از صحت سنجی با استفاده از مدل عددی و نتایج مدل آزمایشگاهی، دقت اندازه گیری فلومتر در نسبت عرض های مختلف کانال اصلی به کانال فرعی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که با افزایش نسبت عرض کانال فرعی به کانال اصلی از 6/ 0 تا 1، حداکثر خطای اندازه گیری فلومتر از 18 درصد تا 139 درصد افزایش می یابد. با افزایش بیشتر عرض در کانال فرعی به دلیل کاهش سرعت، میزان خطای فلومتر کاهش می یابد، به طوری که در نسبت عرضی 4/ 1 این خطا به 47 درصد می رسد.