فلومتر لامینار

اصل کار اندازه گیری جریان لمینار

یک شکل منحصر به فرد از اندازه گیری فشار مبتنی بر فشار دیفرانسیل ، در این فصل اندازه گیری جریان ، مستحق بخش خاص خود است ، و آن متر کنتور جریان است. جریان چند لایه شرایط حرکت سیال است که در آن نیروهای چسبناک (اصطکاک مایع داخلی) نیروهای اینرسی (جنبشی) را به شدت تحت الشعاع قرار می دهند. جريان جريان در حالت جريان چند لایه هيچ تلاطمي را نشان نمي دهد ، در حالي که هر مولکول مايع در مسير خاص خود حرکت مي کند ، با اختلاط محدود و برخورد با مولکول هاي مجاور. مکانیسم اصلی مقاومت در برابر حرکت سیال در یک رژیم جریان چند لایه اصطکاک با دیواره های لوله یا لوله است. جریان چند لایه با مقادیر کم عدد رینولدز از نظر کیفی پیش بینی می شود. این افت فشار ایجاد شده توسط اصطکاک سیال در یک جریان جریان چند لایه ، قابل اندازه گیری است و در معادله هاگن-پوزیزویل بیان شده است:

جایی که، س = نرخ جریان ΔP = فشار در طول لوله افت کرده است D = قطر لوله μ = ویسکوزیته سیال L = طول لوله k = ضریب حسابداری برای واحدهای اندازه گیری عناصر کنتور جریان لمینار به طور کلی از یک یا چند لوله تشکیل شده است که طول آنها تا حد زیادی از قطر داخل تجاوز می کند ، به گونه ای ترتیب داده شده تا سرعت جریان آهسته تولید کند.

فلومتر Laminar

مثالی در اینجا نشان داده شده است:

قطر گسترش یافته از عنصر جریان ، سرعت سیال کمتری را نسبت به لوله های ورودی و خروج از این عنصر تضمین می کند. این عدد رینولدز را تا جایی کاهش می دهد که رژیم جریان رفتار لایه ای را نشان می دهد. تعداد زیادی از لوله های با قطر کوچک که در ناحیه گسترده ای از عنصر بسته بندی شده اند ، سطح دیوار کافی را فراهم می کنند تا ویسکوزیته سیال بر روی آن عمل کند ، یک افت فشار کلی از ورودی به خروجی ایجاد می کند که توسط فرستنده فشار دیفرانسیل اندازه گیری می شود. این افت فشار دائمی است (بدون بازیابی فشار پایین دست) زیرا مکانیسم افت فشار اصطکاک است: اتلاف کل (از بین رفتن) انرژی به شکل گرما. شکل رایج دیگر عنصر جریان چند لایه به سادگی یک لوله مویرگی کویل است: یک لوله بلند با قطر بسیار کوچک در داخل. قطر کوچک داخل چنین لوله ای باعث می شود تا اثرات حاشیه دیواره غالب شود ، به گونه ای که رژیم جریان بر روی طیف گسترده ای از سرعت جریان بصورت لایه باقی می ماند. ماهیت بسیار محدود یک لوله مویرگی ، البته ، استفاده از چنین عناصر جریان را به سرعت جریان بسیار کم مانند مواردی که در شبکه های نمونه برداری از ابزارهای تحلیلی خاص مشاهده می شود ، محدود می کند.

 مزایا فلومتر Laminar

یک مزیت منحصر به فرد از فلومتر سنج رابطه ای خطی آن بین سرعت جریان و افت فشار ایجاد شده است. این تنها وسیله اندازه گیری فشار مبتنی بر فشار برای لوله های پر شده است که دارای یک رابطه فشار / جریان خطی است. این بدان معنی است که هیچ مشخصه “ریشه مربع” برای به دست آوردن اندازه گیری جریان خطی با یک جریان سنج چند لایه لازم نیست.

 معایب فلومتر Laminar

عیب بزرگ این نوع متر وابستگی آن به ویسکوزیته سیال است که به نوبه خود به شدت تحت تأثیر دمای سیال قرار دارد. بنابراین ، تمام جریان سنج های چند لایه برای بدست آوردن اندازه گیری های دقیق نیاز به جبران دما دارند و برخی حتی از سیستم های کنترل دما استفاده می کنند تا با حرکت از طریق این عنصر ، دمای مایعات ثابت شود.

کاربردهای فلومترLaminar 

عناصر جریان چند لایه وسیع ترین کاربرد خود را در ابزارهای پنوماتیک می یابند ، جایی که یک رابطه فشار / جریان خطی بسیار سودمند است (رفتار مانند “مقاومت” برای جریان هوا از ابزار) و ویسکوزیته سیال (هوای ساز) نسبتاً ثابت است. به عنوان مثال ، کنترل کننده های پنوماتیک از محدود کننده های چند لایه به عنوان بخشی از ماژول های محاسبه مشتقات و انتگرال استفاده می کنند ، ترکیبی از “مقاومت” از محدود کننده و “خازن” از محفظه های حجم ، نوعی شبکه پنوماتیک (ثابت) با زمان پنوماتیک تشکیل می دهند.