مفهوم جریان آرام و جریان آشفته

درک دینامیک جریان آرام و جریان آشفته در زمینه اندازه‌گیری جریان بسیار مهم است. این وبلاگ به عوامل تأثیرگذار بر جریان آشفته، اثرات آن بر فلومترها و نکات حرفه‌ای جهت کاهش اثرات آن می‌پردازد.

نوع جریان در یک سیستم به طور قابل ملاحظه‌ای بر دقت فلومترها تأثیر می‌گذارد. به خصوص در فلومترهایی که از اصل “bypass” استفاده می‌کنند. فلو کنترلر های جرمی حرارتی، از این اصل استفاده کنند و حساس به جریان آشفته هستند. اختلالی که توسط آشفتگی ایجاد می‌شود می‌تواند دقت اندازه‌گیری را به خطر بیندازد. بنابراین، رسیدن به جریان آرام برای عملکرد بهینه امری ضروری است.
المان جریان آرام (LFE) در فلومترهای جرمی حرارتی و فلو کنترلر های جرمی حرارتی یک موضوع پیچیده است که به دلیل حل مسأله جریان آشفته به وجود آمده است و موجب جدال‌های جدی در مباحث علمی مخصوص به آن می‌شود. این بخش به علل ایجاد جریان آشفته می‌پردازد. به علاوه این بخش بر تأثیر محدودیت‌ها و سرعت‌های بالای سیال تأکید دارد.

جریان آشفته (توربولنت) می‌تواند به طور قابل توجهی بر دقت اندازه‌گیری جریان، به خصوص در ورودی فلومتر ها و فلو کنترلر ها، تأثیر بگذارد. در حالی که همه انواع فلومترها از جریان آشفته رنج می‌برند، فلو کنترلرهای جرمی حرارتی که از اصل ‘bypass’ استفاده می‌کنند نیز به آن حساس هستند.

تفاوت جریان آرام و آشفته از طریق آزمایش جوهر در یک لوله استوانه‌ای روشن خواهد شد. جریان آرام با خطوط جریان موازی مشخص می‌شود، در حالی که جریان آشفته گردابه هایی را وارد می‌کند و الگوی جریان را تغییر می‌دهد. عدد رینولدز، یک پارامتر حیاتی در تعیین نوع جریان است. عدد رینولدز به عوامل مختلف وابسته است.

بر اساس تجربه شرکت بریزنس، اینجا سه نکته عملی جهت کاهش اثرات مضر جریان توربولنت در استفاده از فلومترهای جرمی حرارتی بر اساس اصل ‘bypass’، آورده شده است:

اجتناب از نصب مستقیم فلومترها به المان های محدودیت‌ کننده جریان، مانند شیرها.
استفاده از فیلترهای جلوگیری کننده از آشفتگی بین شیرها و فلومترها یا انتخاب فلومترهای دارای فیلترهای یکپارچه.
کاهش تعداد اتصالات زانویی در نزدیکی فلومترها.

رعایت طول‌های لوله مستقیم قبل از فلومتر (دبی سنج) به جهت اطمینان از وجود جریان لمینار:
طول لوله مستقیم حداقل ۱۰ برابر قطر لوله در ورودی فلومتر (دبی سنج).
طول لوله مستقیم حداقل ۴ برابر قطر لوله در خروجی فلومتر (مناسب برای دبی جریان گاز > ۱۰۰ لیتر در دقیقه).

استفاده از فیلترهای جریان آشفته در فرآیند جریان برای بازیابی جریان آرام قبل از رسیدن به سنسور فلومتر.
بسیاری از فلومترهای مدرن دارای فیلترهای جریان آشفته یا مسیرهای جریان گسترده در داخل فلومتر هستند. این مورد در فلومتر ها و فلو کنترلرهای شرکت بریزنس رعایت شده است.

آموختن تفاوت بین جریان آرام و جریان آشفته برای اندازه‌گیری دقیق جریان بسیار حیاتی است. با اجرای نکات ارائه شده، به ویژه در زمینه فلومترهای حرارتی با استفاده از اصل ‘bypass’، می‌توانید عملکرد بهینه و نتایج دقیق را در فرآیندهای اندازه‌گیری جریان خود تضمین کنید.