다선 초음파유량계의 설치효과에 대한 연구

A Study of Installation Effect with Multi-path Ultrasonic Flowmeter

초음파 유량계의 측정 불확도는 일반적으로는 유속 변화, 유속 분포, 난류 크기, 조도 등에 따른 측정회선 배치와 구조와 이들을 활용한 적분법과 같은 다양한 요인에 의해 영향을 받는다. 이러한 요인들의 영향과 크기를 확인하기 위하여 전산유체역학(CFD)을 이용한 모델링 해석을 통해 그 크기 와 영향을 상대적으로 비교하고 이룰 실증을 통해 확인하는 방법이 효과적이다. 본 연구에서는 관로를 통과하는 유체 흐름 단면의 평균 속도를 얻기 위해 측정 회선이 5 회선 평행인 경로의 초음파 유량계에서 유량계 전과 후단의 직관부별로 장애물이 존재할 때, 단면 위치에서의 회선별 유속분포와 변화를 비교하였다. 특히 단일 및 이중곡관부 장애물과 버터 플라이 밸브에 대하여 모델링을 실시하였다. 얻어진 결과는 유속변화, 직관부 거리 및 설치 방향에 따라 다양하게 변화하며 일반적인 설치 환경을 고려하여 장애물과 초음파 유량계와의 회선 진행경로와 유속분포 형태의 교차방법으로 훨씬 덜 민감하게 초음파 유량계를 사용하며 , 더 나은 신뢰성으로 이어진다는 것을 확인 하였다.