Boru içi akış debisinin ısıl yöntem kullanılarak ölçülmesi

Literatürde ısıl yöntemlerle debi ölçümü genellikle gaz akışkanlar için kullanılmaktadır. Bu çalışmada ısıl yöntem ile sıvı akış debisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla bir boru içerisindeki su akışına ısıtıcı daldırılarak sıcaklığın akışa bağlı değişimi izlenmiştir. Deneylerde ısıtıcı olarak 3B yazıcılarda kullanılan ısıtıcı kullanılmıştır. 6 mm dış çapındaki silindirik ısıtıcı, 12 mm dış çapındaki bakır bir kapsül içine yerleştirilmiştir. Kapsül cidarında ısıl çift girebilecek şekilde ölçüm delikleri açılmış ve kapsül akış borusu içine istenilen derinlikte daldırılarak sıcaklığın akış hızına bağlı değişimi ölçülmüştür. Yapılan simülasyon çalışmasında, ilk olarak deney düzeneği ANSYS-Fluent simülasyon programında modellenerek doğrulama çalışması yapılmıştır. Modelde kapsülün daldırma derinliği ve boru içi akış hızları değiştirilerek, ölçüm noktaları sıcaklığının değişimi izlenmiştir. Beklenebileceği gibi, akış hızı arttıkça ölçüm noktası sıcaklıkları azalmakta ve akışkan sıcaklığına yaklaşmaktadır. Son olarak, sıcaklık ölçümünün debi ölçümünde nasıl kullanılabileceği tartışılmış ve sıcaklık verilerinden hareketle akış hızını veren bir Arduino devresi prototipi kurulmuştur.