شبیه سازی CFD عملکرد فلومتر اولتراسونیک زمان گذر با سنسور پیزوالکتریک PZT-5J برای نفت خام سبک، سنگین و متوسط

در پژوهش حاضر، شبیه سازی CFD عملکرد فلومتر اولتراسونیک زمان گذر با سنسور پیزوالکتریک PZT-5J برای نفت خام سبک، سنگین و متوسط با استفاده از معادله موج در مسیر انتشار موج آکوستیک و روش حل المان محدود در شرایط ناپایا مدل سازی و با نرم افزار COMSOL Multiphysics 5.3 انجام شد. نمونه های مختلف نفت خام سبک، سنگین و متوسط در دماهای متفاوت تحت فشار ثابت با استفاده از ابزارهای CFD مدل سازی و شبیه سازی شدند. ماکزیمم ولتاژ دریافتی و سرعت صوت در نمونه ها توسط مدل ارایه شده محاسبه شد. برای ارزیابی دقت مدل ارایه شده، نتایج شبیه سازی با داده های تجربی به دست آمده از کار تجربی پژوهشگران، مورد مقایسه قرار گرفت. میانگین ماکزیمم ولتاژ سیگنال های دریافتی برای فلومتر اولتراسونیک حاوی نمونه های نفت خام سبک، سنگین و متوسط به ترتیب برابر با 9491/0، 0115/1 و 9743/0ولت هستند. اختلاف بین نتایج حاصل از شبیه سازی و داده های تجربی برای سرعت صوت در نمونه های نفت خام سبک، سنگین و متوسط حداکثر حدود 2336/0%، 4339/0% و 1378/0% بود. بنابراین می توان با استفاده از مدل ارایه شده، هزینه های سنگین طراحی و بهینه سازی کنتور اولتراسونیک زمان گذر را برای نفت خام کاهش داد.