بررسی عددی اثر نسبی عرض کانال در آبگیر‌های جانبی بر منحنی‌های توزیع سرعت در محل انحراف جریان

آبگیر­های جانبی برای انحراف و انتقال جریان در سیستم­های هیدرولیکی استفاده می­شوند. نصب فلومتر­ها یکی از رایج­ترین روش­های اندازه­گیری سرعت و یا دبی در کانال­های روباز می­باشد. فلومتر­ها به کمک اندازه­گیری سرعت متوسط در حجم محدودی از جریان با استفاده از یک ضریب کالیبراسیون، سرعت متوسط مقطع را محاسبه می­کنند. در نزدیکی محل آبگیر به دلیل ماهیت سه­بعدی و پیچیده جریان و وجود جریان­های ثانویه قوی در مقطع عرضی، سرعت اندازه­گیری شده توسط فلومتر در ناحیه محدود مورد اندازه­گیری توسط سنسور، با سرعت متوسط واقعی کانال اختلاف دارد. اما با وجود این اختلاف، میانگین سرعت­های اندازه­گیری شده توسط فلومتر مطابقت نسبتاً خوبی با سرعت متوسط واقعی کانال دارد. سرعت جریان­های عبوری و ابعاد هندسی کانال­های فرعی و اصلی بر روی اختلاف بین سرعت اندازه­گیری شده توسط فلومتر و سرعت متوسط واقعی جریان مؤثر هستند. در این مطالعه، مدل آزمایشگاهی آبگیر جانبی به صورت سه­بعدی با استفاده از نرم­افزارANSYS-CFX ، شبیه­سازی شده است. بعد از صحت­سنجی با استفاده از مدل عددی و نتایج مدل آزمایشگاهی، دقت اندازه­گیری فلومتر در نسبت عرض­های مختلف کانال اصلی به کانال فرعی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می­دهند که با افزایش نسبت عرض کانال فرعی به کانال اصلی از 6/0 تا 1، حداکثر خطای اندازه­گیری فلومتر از 18 درصد تا 139 درصد افزایش می­یابد. با افزایش بیشتر عرض در کانال فرعی به دلیل کاهش سرعت، میزان خطای فلومتر کاهش می­یابد، به طوری که در نسبت عرضی 4/1 این خطا به 47 درصد می­رسد.