جریان‌سنج فراصوت با پیکره‌بندی زمان پرواز کلی – کامسول

دانستن سرعت یک سیال در حال حرکت در کلیه مواردی که از این سیال برای انتقال مواد یا انرژی استفاده می‌شود بسیار مهم است. در روش زمان پرواز یا زمان گذر برای تعیین سرعت جریان، یک سیگنال فراصوتی در سراسر جریان اصلی در یک لوله منتقل شده تا به طور غیر تهاجمی سرعت آن را تعیین کند. با انتقال سیگنال در یک زاویه نسبت به جریان اصلی، سیگنال فراصوت در صورت حرکت در جهت جریان اصلی، سریع‌تر از سرعت صدا حرکت کرده و در صورت حرکت در مقابل آن کندتر از سرعت صدا می‌شود. تفاوت زمان سفر در دو جهت به صورت خطی با سرعت جریان اصلی افزایش می‌یابد. جریان‌سنجی از این نوع، خصوصاً در تنظیمات صنعتی، کاربردهای بسیاری را پیدا می‌کند.

در این مدل آموزشی، نحوۀ شبیه‌سازی یک جریان‌سنج فراصوت گذر زمانی مرطوب را با نرم‌افزار شبیه‌سازی کامسول مالتی‌فیزیک یاد بگیرید. تنظیمات مدل، مسألۀ گذرا از یک سیگنال -که جریان را به پایین‌دست منتقل می‌کند- را حل می‌کند. ابتدا، از ماژول CFD برای محاسبۀ جریان پس‌زمینۀ حالت پایدار در جریان‌سنج استفاده می‌کنیم. سیگنالی که در بالادست در حال حرکت است، به صورت داده از قبل محاسبه شده و وارد می‌شود. اختلاف زمان ورودی برای تخمین سرعت جریان اصلی استفاده می‌شود. در مرحله بعد، ما از رابط فیزیکی Convected Wave Equation ، Time Explicit، که در زیر گرۀ فراصوت در ماژول آکوستیک یافت می‌شود، استفاده می‌کنیم. این رابط برای موقعیت‌های با فرکانس بالای گذرا تنظیم شده و بر اساس روش گلرکین ناپیوسته (DG-FEM) ساخته شده است.