Orifis akış ölçerlerde üst akım mesafesini kısaltmak için yeni tip bir akış şartlandırıcısının debi ölçüm doğruluğuna olan etkisinin deneysel yöntemle araştırılması

Orifis akış ölçerler: Basit, düşük maliyetli, dayanıklı ve çoğu akış türünde (sıvı, gaz, sıvı+gaz vb.) kullanılabildiğinden çok tercih edilen bir akış ölçerdir. Fakat uzun boru montajı sınırlı alan akış sistemlerinde kullanılmamasına neden olmuştur. Bir çözüm olarak akış şartlandırıcılar kullanılarak bu uzun boru oldukça kısaltılabilmektedir. Pek çok akış şartlandırıcı geliştirilmesine rağmen akış şartlandırıcılar basınç kaybı ve kısa akım mesafesi açısından halen araştırıldıkları görülmektedir. Bu tezde, kısa akımda yüksek ölçüm doğruluğu sağlayabilmek amacıyla basınç kaybı az, çok delikli akış şartlandırıcı plakalar (1x7, 1x6x12) deneysel olarak araştırıldı. Delik pah açısının basınç kaybı üzerindeki etkisini araştırmak için 1x7 pahsız plaka ve dörtü pahlı (15°, 30°, 45°, 55° ) plaka imal edildi. Ayrıca gözeneklik oranı (GO) daha büyük olan bir adet 1x7 (GO=0.25) plakası da imal edildi. Bilinen 1x6x12 Laws plakası karşılaştırma amacıyla kullanıldı. Deneyde bir küresel vananın D aşağı akımında konumlandırılan şartlandırıcı plakanın iki aşağı akım mesafesinde (2D ve 3D) orifis akış ölçer üzerindeki etkileri araştırıldı. Deneyde 52 mm çapındaki test borusuna yerleştirilen orifis plakası (β=0.346, 0.480) üç farklı debide (1000, 1500, 2000L/h) ve iki vana konumunda test edildi. Deneysel veriler sonucunda debi ölçüm hatası ve şartlandırıcı plaka basınç kayıpları analiz edildi. Analiz sonuçlarına göre minimum basınç kaybı 20° civarındaki pah açılarında oluşmaktaydı ve pahsız plakaya göre basınç kaybı %30 kadar düşüktü. Sonuçlara göre 1x6x12 plakası %50 açık vana konumunda tüm akış testlerinde %0.5 altında bir debi ölçüm hatası göstermesine rağmen vana konumu %20 olduğunda bu hata 5-10 kat artabilmekteydi. L1 durumunda tüm akış testlerinde vana konumundan daha az etkilendiğinden 1x6x12 göre daha iyi bir akış şartlandırıcısı olduğu görüldü. 30° ve 45° pahlı şartlandırıcı plakalar L2 durumunda β=0.346 orifis plakası takılı iken tüm akış testlerinde %1 altında debi ölçüm hatası göstermelerine rağmen 15° pahlı plaka L2 durumunda tüm akış testlerinde %1 altında debi ölçüm hatası ile daha iyi bir akış şartlandırıcı özelliği göstermiştir. 15o pahlı plaka 1x6x12 plakasıyla karşılaştırıldığında vana konumundan çok daha az etkilendiğinden L2=3D gibi kısa üst akım mesafesinde çok iyi bir akış şartlandırıcısı olduğu bu çalışmanı sınırları dahilinde anlaşılmıştır.