شبیه سازی عددی مدل سه بعدی جریانسنج الکترومغناطیسی و بررسی تاثیر میدان مغناطیسی بر ساختار جریان

دینامیک سیالات محاسباتی برای حل مسائل پیچیده مکانیک سیالات مطرح شد که فرآیند حل آنها به صورت تحلیلی قابل انجام نبود. در این پژوهش از شبیه سازی عددی مدل سه بعدی برای بررسی رفتار یک سیستم مشابه با جریان سنج الکترومغناطیسی استفاده شده تا بتوان میزان دبی عبوری را داخل لوله اندازهگیری کرد. همچنین تاثیر میدان مغناطیسی بر جریان پایین دست بررسی و تحلیل شد. در واقع فیزیک مسئله به این گونه است که برای اندازه گیری سیال تراکم ناپذیر (آب) در داخل لوله به قطر 100 میلی متر و طول 400 میلی متر مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته شد. در فاصله 200 میلی متری از ورودی جریان یک میدان مغناطیسی ایجاد شده و با عبور سیال از این میدان ولتاژ موجود القا شده که می توان این ولتاژ را اندازه گیری کرد و با استفاده از قانون فارادی مقدار سرعت و دبی سیال را محاسبه کرد. شدت به وجود آمده در مرکز لوله باعث تغییر رفتار جریان خواهد شد که این امر در این مقاله برای شدت های مختلف مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته شد. نتایج تاثیر میدان مغناطیسی در جریان قبل و بعد از القای ولتاژ نشان از آن دارد که در شدت های پایین تاثیر چندانی بر سرعت و فشار و پدیده های دیگر نمی گذارد اما با افزایش شدت سرعت سیال در پایین دست تحت تاثیر قرار گرفته و افزایش می یابد و بالعکس با افزایش شدت مقدار فشار کاهش می یابد و در شدت های خیلی بالا باعث آشفتگی جریان و ایجاد گردابه خواهد شد که همین امر در اندازه گیری سیال خطا ایجاد میکند.

کلیدواژه ها:

جریان سنج الکترومغناطیسی ، دینامیکسیالات محاسباتی ، شدت میدان مغناطیسی ، ساختار شبکه ، جریان آشفته