Numeryczna analiza wpływu zmiany kształtu generatora wirów na parametry przepływomierza wirowego

• Autorzy: Czapla-Niełacna B. , Rząsa M.

Warianty tytułu

EN

Numerical analysis of the effects of changes of bluff body shape on the parameters of the flowmeter

• Konferencja: XLIX Międzyuczelniana Konferencja Metrologów MKM 2017 (XLIX; 04.09-06.09.2017; Częstochowa - Koszęcin, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono analizę numeryczną wpływu kształtu generatora wirów na podstawowe parametry przepływomierza wirowego. Zalicza się do nich częstotliwość generowanych wirów, wartość sygnału mierzonego oraz regularność zmian częstotliwości generowanych wirów. Wydłużenie profilu generatora wirów lub wprowadzenie elementów zakłócających opływ w postaci szczeliny powoduje zmianę charakterystyki przepływomierza, oraz ma wpływ na stabilność ścieżki wirowej.

EN

A lot of profiles of bluff bodies are currently commercially available. However, a universal form of the bluff body has not still been achieved to this time. Hence the study of the influence of the shape of the bluff body on the parameters of the flow meter is a current one. The work is concerned with the numerical analysis of the impact of selected surfaces of bluff body on selected parameters of the vortex flowmeter. In order to determine the effect of the shape of vortex shedder on the type of generated vortices, simulations were carried out for different flow velocities, i.e. 0.5m/s, 1m/s, 2m/s. The equations forming the mathematical model were solved by finite volume method using ANSYS Fluent. Turbulence k-_ SST model was applied for numerical calculations. Computations were performed for the assumption that at the inlet channel had a uniform distribution of the speed. The use of elongation or flow disturbing elements around in the form of a gap resulted in either the change in the characteristics of the flow meter, and reduction of its sensitivity in the lower measuring range. Such a modification may be beneficial to the vortex flowmeters with significant flow rates of liquid.

Słowa kluczowe

PL

przepływomierz wirowy; generator wirów

EN

vortex flowmeter; von Karman vortex street

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 54
• Strony: 21--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Czapla-Niełacna B.

• Politechnika Opolska, Wydział Mechaniczny, Katedra Techniki Cieplnej i Aparatury Przemysłowej

autor

Rząsa M.

• Politechnika Opolska, Wydział Mechaniczny, Katedra Techniki Cieplnej i Aparatury Przemysłowej

Bibliografia

• 1. Shiba H.: A speed meter of new type, Trans. Japanese Shipbuilding 97, 1960, s.127-134,
• 2. Venugopal A., Agrawal A., Prabhu S.V.: Review on vortex flow meter—Designer perspective, Sensors and Actuators A: Physical, India 2011.
• 3. Wahed A. K. E., Johnson M. W., Sproston J. L.: Numerical study of vortex shedding from different shaped bluff bodies. Flow Meas. Instrum. 4, 1993, s. 233-240
• 4. Gandhi B.K., Singh S.N., Seshadri V., Singh J.: Effect of bluff body shape on vortex flow meter performance, Indian Journal of Engineering & Materials Sciences, 11, 2004, s. 378-384
• 5. Norberg C.: Fluctuating lift on a circular cylinder: review and new measurements, J. Fluids Struct. 17, 2003, s. 57–96.
• 6. Mustafa S., Yavuz T.: Subcritical flow around bluff bodies, A.I.A.A. J. 40, 2002, s. 1257–1268.
• 7. Williamson C.H.K.: Three-dimensional effects in turbulent bluff body wakes, J. Fluid Mech., 1997, s. 235–265.
• 8. Achenbach E.: Distribution of local pressure and skin friction around a circular cylinder in cross-flow up to Re= 5×105, J. Fluid Mech. 34 (Part 4) 1968, s. 625–639
• 9. Singh S.N., Seshadri V., Swaroop A.: Effect of size and shape of the bluff body on Strouhal number in pipe flow, 20th National Conf on FMFP, 1993.
• 10.Miau. J.J. Liu T.W.: Vortex flow-meter designed with wall pressure measurement , Rev. Sci. Instrum. 61, 1992, s. 2676-2681
• 11.Ansys Fluent Theory Guide 12.0, Ansys Inc., 2009
• 12.Asyikin M.T.: CFD Simulation of Vortex Induced Vibration of a Cylindrical Structure, Norwegian University of Science and Technology, 2012.
• 13.Koutmos T., Mavridis C.: A computational investigation of unsteady seperated flows, Heat and Fluid Flow, Vol. 18, No. 3, 1997.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).