वर्टेक्स फ्लोमीटर

वर्टेक्स फ्लोमीटर: कार्य सिद्धांत और अनुप्रयोग

1कार्य सिद्धांत

वर्टेक्स फ्लोमीटर कार्मान वर्टेक्स स्ट्रीट घटना के आधार पर काम करता है। जब एक तरल पदार्थ एक ब्लफ़ बॉडी (वर्टेक्स शेडर) के पास से बहता है, तो वैकल्पिक भंवर नीचे उत्पन्न होते हैं।इन भंवरों की आवृत्ति (F) द्रव गति (u) के प्रत्यक्ष आनुपातिक है, जैसा कि समीकरण द्वारा वर्णित हैः

F = St cdot frac{u}{d}

F: वर्टेक्स बहाव आवृत्ति (हर्ट्ज)

St: स्ट्रौहल संख्या (बिना आयाम, आमतौर पर स्थिर प्रवाह के लिए 0.17 ₹ 0.22)

u: द्रव का औसत वेग (m/s)

d: चट्टान के शरीर की चौड़ाई (m)

स्ट्रौहल संख्या (St) एक विशिष्ट रेनॉल्ड्स संख्या (Re) सीमा के भीतर स्थिर रहती है, जिससे आवृत्ति और प्रवाह दर के बीच रैखिकता सुनिश्चित होती है।

2. प्रमुख मापदंड

(1) रेनॉल्ड्स संख्या (री) रेंज

Re = frac{rho u D}{mu}

स्थिर माप सीमाः 2×104 ≤ Re ≤ 7×106

Re < 2×104 के नीचेः St भिन्न होता है, जिससे माप अविश्वसनीय होता है।

Re > 7×106 से ऊपरः उथल-पुथल St अस्थिरता का कारण बन सकती है।

(2) वर्टेक्स का पता लगाने के तरीके

पिज़ोइलेक्ट्रिक सेंसरः भंवरों के कारण दबाव में उतार-चढ़ाव का पता लगाएं।

थर्मल सेंसर: भंवर के बहाव से तापमान परिवर्तनों को मापें।

अल्ट्रासोनिक/कैपेसिटिव सेंसरः गैर-संपर्क आवृत्ति का पता लगाने।

3लाभ

✅ कोई चलती भाग नहीं: न्यूनतम पहनना, लंबी सेवा जीवन।

✅ वाइड टर्नडाउन अनुपात (1:10 से 1:30): विभिन्न प्रवाह दरों के लिए उपयुक्त।

✅ कम दबाव गिरावटः ओरिफिस प्लेट की तुलना में ऊर्जा कुशल।

✅ बहुमुखी तरल पदार्थ संगतताः तरल पदार्थों, गैसों और भाप के साथ काम करता है।

4. सीमाएँ

कंपन के प्रति संवेदनशीलताः बाहरी कंपन से संकेत की सटीकता प्रभावित हो सकती है।

न्यूनतम प्रवाह गति की आवश्यकता होती हैः आमतौर पर तरल पदार्थों के लिए > 0.5 m/s, गैसों के लिए > 3 m/s।

पाइप सीधी धारा की आवश्यकताएंः स्थिर प्रवाह के लिए अपस्ट्रीम/डाउनस्ट्रीम सीधी धाराओं की आवश्यकता होती है।

5आवेदन

भाप प्रवाह माप (जैसे, बॉयलर, एचवीएसी सिस्टम)

संपीड़ित वायु/गैस की निगरानी

रासायनिक एवं पेट्रोकेमिकल प्रक्रियाएं

जल/अपशिष्ट जल उपचार

6. सिग्नल आउटपुट और कैलिब्रेशन

पल्स/फ्रीक्वेंसी आउटपुट: प्रवाह दर के प्रत्यक्ष आनुपातिक।

4×20 mA एनालॉग आउटपुट: नियंत्रण प्रणालियों के साथ एकीकरण के लिए।

कैलिब्रेशनः पानी या हवा का उपयोग करके किया जाता है, St को विशिष्ट तरल पदार्थों के लिए समायोजित किया जाता है।

निष्कर्ष

वोर्टेक्स फ्लोमीटर उच्च विश्वसनीयता, कम रखरखाव और औद्योगिक प्रवाह माप के लिए व्यापक अनुप्रयोग प्रदान करते हैं।उनका प्रदर्शन उचित स्थापना और स्थिर आरई रेंज के भीतर काम करने पर निर्भर करता हैभावी प्रगति कंपन क्षतिपूर्ति और कम प्रवाह संवेदनशीलता पर केंद्रित है।