Model for the development of a low cost thermal mass flow meter



Document title: Model for the development of a low cost thermal mass flow meter
Journal: Revista mexicana de ingeniería química
Database: PERIÓDICA
System number: 000365850
ISSN: 1665-2738
Authors: 1
1
Institutions: 1Universidad Nacional Autónoma de México, Centro de Investigación en Energía, Temixco, Morelos. México
Year:
Season: Abr
Volumen: 11
Number: 1
Pages: 177-192
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Experimental, aplicado
Spanish abstract Se presenta el modelo matemático para el desarrollo de un medidor de flujo másico. Su principio de operación esta basado en una relación entre el flujo de calor suministrado a la sección de prueba y la diferencia de temperaturas entre la entrada y la salida. Un modelo numérico del comportamiento térmico y fluido-dinámico del medidor térmico de flujo másico es desarrollado; las ecuaciones gobernantes dentro del tubo (continuidad, momentum y energía) junto con la ecuación de la energía en la pared del tubo y el aislante han sido resueltas iterativamente y de una forma segregada. El estudio paramétrico desarrollado con el modelo numérico incluye el diámetro, longitud del tubo así como la potencia suministrada al sistema; con los resultados numéricos obtenidos y tomando en cuenta algunas restricciones sobre el sistema, el diseño final se obtuvo y se construyó. Se llevó a cabo un procedimiento de pruebas para mostrar la factibilidad técnica de sistema y se encontró un error en la medición de flujo de ±0.55%. En relación con el costo de construcción, los errores de las mediciones experimentales son aceptables si se comparan con algunos de los medidores comerciales más comúnmente usados de mayor precio
English abstract This paper presents the mathematical model for the development of a water mass flow meter. Its operation principle is based on a relation between a constant input power (heat flow) provided to the system and the increase of temperature in the test section. A numerical model of the thermal and fluid dynamic behavior of the thermal mass flow meter is carried out ; the governing equations (continuity, momentum and energy) inside the tube together with the energy equation in the tube wall and insulation are solved iteratively in a segregated manner. The parametric study developed with the numerical model includes the tube diameter, tube length, and the power supply to the system, with the numerical results obtained and taking into account some restrictions on the system, the final design of the system has been obtained and constructed. A test procedure was carried out to show the technical feasibility of this system and an error of mass flow rate of ± 0.55 % was obtained. In relation to the cost, the errors of experimental measurement are acceptable if they are compared with some of the more common available commercial systems with much higher cost
Disciplines: Ingeniería
Keyword: Ingeniería de control,
Transferencia de calor,
Medidor térmico de flujo másico,
Diseño de equipo,
Modelos numéricos
Keyword: Engineering,
Control engineering,
Heat transfer,
Thermal mass flow meter,
Equipment design,
Numerical models
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