Het is een kwestie van perspectief

Nauwkeurigheid van een volumestroommeting verbeteren met CFD

Voor het meten van volumestromen in gasleidingen bestaan verschillende sensortechnieken. Sommige sensoren maken gebruik van een verwarmd element en bepalen uit de lokale warmteoverdracht een grootheid die aan de lokale stroomsnelheid kan worden gekoppeld.


Wanneer de volumestroom uit een lokale snelheidsmeting wordt afgeleid, is de positie van de sensor in de leiding van groot belang. FlowMotion berekende daarom voor een fabrikant van meetsystemen de stroming door verschillende leidingcomponenten en onderzocht hoe bochten, diameterveranderingen en andere verstoringen het snelheidsprofiel beïnvloeden.


Door de no-slip-randvoorwaarde is de snelheid aan de pijpwand nul. Naar het midden van de leiding neemt de snelheid toe, waardoor over de doorsnede een snelheidsprofiel ontstaat. Na een bocht, aftakking of andere geometrische verstoring is dit profiel niet direct weer volledig ontwikkeld. De benodigde instroomlengte hangt onder meer af van de geometrie en het stromingsregime.


Voor een nauwkeurige volumestroommeting moet bekend zijn welk lokaal gemeten snelheidsniveau representatief is voor de gemiddelde snelheid over de doorsnede. Zelfs kleine procentuele meetafwijkingen kunnen bij grote gasvolumestromen aanzienlijke financiële consequenties hebben.


Met CFD werd daarom bepaald hoe het snelheidsprofiel zich na verschillende leidingcomponenten herstelt. Uit de onderzochte configuraties bleek dat gemiddeld ten minste ongeveer 40 pijpdiameters nodig waren voordat het profiel weer voldoende ontwikkeld was.


De CFD-resultaten kunnen op twee manieren worden gebruikt: om de meetsonde op een positie met een zo klein mogelijke meetfout te plaatsen, of om de werkelijke berekende snelheidsverdeling te gebruiken bij de omzetting van een lokale snelheidsmeting naar volumestroom. Dat laatste is vooral interessant wanneer door beperkte inbouwruimte geen lange rechte leidingsectie beschikbaar is.

Voor het meten van volumestromen in gasleidingen bestaan verschillende sensortechnieken. Sommige sensoren maken gebruik van een verwarmd element en bepalen uit de lokale warmteoverdracht een grootheid die aan de lokale stroomsnelheid kan worden gekoppeld.


Wanneer de volumestroom uit een lokale snelheidsmeting wordt afgeleid, is de positie van de sensor in de leiding van groot belang. FlowMotion berekende daarom voor een fabrikant van meetsystemen de stroming door verschillende leidingcomponenten en onderzocht hoe bochten, diameterveranderingen en andere verstoringen het snelheidsprofiel beïnvloeden.


Door de no-slip-randvoorwaarde is de snelheid aan de pijpwand nul. Naar het midden van de leiding neemt de snelheid toe, waardoor over de doorsnede een snelheidsprofiel ontstaat. Na een bocht, aftakking of andere geometrische verstoring is dit profiel niet direct weer volledig ontwikkeld. De benodigde instroomlengte hangt onder meer af van de geometrie en het stromingsregime.


Voor een nauwkeurige volumestroommeting moet bekend zijn welk lokaal gemeten snelheidsniveau representatief is voor de gemiddelde snelheid over de doorsnede. Zelfs kleine procentuele meetafwijkingen kunnen bij grote gasvolumestromen aanzienlijke financiële consequenties hebben.


Met CFD werd daarom bepaald hoe het snelheidsprofiel zich na verschillende leidingcomponenten herstelt. Uit de onderzochte configuraties bleek dat gemiddeld ten minste ongeveer 40 pijpdiameters nodig waren voordat het profiel weer voldoende ontwikkeld was.


De CFD-resultaten kunnen op twee manieren worden gebruikt: om de meetsonde op een positie met een zo klein mogelijke meetfout te plaatsen, of om de werkelijke berekende snelheidsverdeling te gebruiken bij de omzetting van een lokale snelheidsmeting naar volumestroom. Dat laatste is vooral interessant wanneer door beperkte inbouwruimte geen lange rechte leidingsectie beschikbaar is.

VP Instruments
VP Instruments
VP Instruments