Akışkan elektrot kapasitif deiyonizasyon (FCDI) cihazının su arıtma uygulamalarıyla ilgili mevcut Ar-Ge ve testleri devam etmektedir. Önceki akışkan simülasyon modellerini doğrulamak için, cihaz haznesinin içindeki farklı bölgelerdeki akış hızı farklılıklarını ve giriş/çıkışlardaki basınç farkını yerinde ölçmemiz gerekmektedir.
Araştırmam sonucunda, akışkan tuzlu su haznesinden geçen çok noktalı kılcal fiber Bragg grating (CapillaryFBG) kullanarak gerilme/deformasyon tespiti yapmayı planlıyorum. Çalışma koşullarımız düşük basınç farkı ve düşük akış hızı ortamı olduğundan, firmanızın teknik uzmanlarına danışmak istiyorum: Mevcut özel üretim FBG ürünleri ve tamamlayıcı çözücüleri aşağıdaki ölçüm ihtiyaçlarını karşılayabilir mi?
Çalışma Koşulları ve Akışkan Parametreleri
Akışkan Haznesi Boyutları: 40**50**2mm
Akışkan Ortamı: Düşük konsantrasyonlu tuzlu su (1000mg/L NaCl) veya karbon partiküllü karışım (akışkan elektrot bulamacı).
Akış Hızı Aralığı: Simülasyon sonuçları, yüksek akış hızı bölgelerinin yaklaşık 0.3m/s, düşük akış hızı bölgelerinin (ölü bölgeler dahil) ise yaklaşık 0.05m/s olduğunu göstermektedir.
Basınç Özellikleri: Basınç, girişten çıkışa doğru kademeli olarak azalır. Simülasyonda ölçülen giriş/çıkış toplam basınç farkı sadece yaklaşık 600Pa’dır. (Basınç dağılımı, akış hızı dağılımıyla tam olarak uyuşmayabilir; örneğin, çıkıştaki akış hızı yüksek olabilir, ancak basınç haznenin en düşük olduğu bölgedir).
İlk Tasarlanan Kurulum ve Test Yöntemi
Fiber Yerleşimi: Çok noktalı özel üretim CapillaryFBG, akışkan tuzlu su haznesinden yatay veya dikey olarak geçirilecektir.
Ölçüm Noktası Dağılımı: Bir fiber üzerinde 3 ölçüm noktası (Grating) bulunacak ve komşu ölçüm noktaları arasındaki mesafe 15mm olacaktır.
Ölçüm Mantığı: Akış hızı farkını ölçmek: Farklı bölgelerdeki (örneğin ana kanal ve ölü bölge) akışkanın fiber yüzeyine uyguladığı farklı kesme gerilimlerine dayanarak, farklı konumlardaki FBG’lerin farklı merkez dalga boyu kaymaları üretmesini sağlamak ve böylece akış hızı dağılımını tersine hesaplamak.
Toplam basınç farkını ölçmek: Giriş suyu akış hızı/basıncı arttıkça, cihaz içindeki genel gerilme eğilimini izlemek.
Gerilme ölçüm hassasiyeti: 0.05m/s ila 0.3m/s gibi düşük akış hızındaki sıvılardan (hatta karbon partiküllü bulamaçtan) gelen sürtünme, CapillaryFBG’nin maruz kaldığı gerilme deformasyonunun, etkili bir şekilde yakalanabilecek bir dalga boyu kaymasına neden olacak kadar yeterli midir? Sinyal-gürültü oranı, farklı akış hızı bölgelerini ayırt etmek için yeterli midir?
Düşük basınç farkı çözünürlüğü: Giriş ve çıkış arasındaki maksimum basınç farkı sadece 600Pa’dır. Özel üretim fiber ve çözücü kombinasyonu, bu kadar küçük basınç değişikliklerini doğru bir şekilde çözebilir mi?
Paketleme ve parazit: FBG, yanal kuvvete maruz kaldığında aşırı gerilme iletimi zayıflaması sorunu yaşar mı? Karbon partiküllerinin sürtünmesi/aşındırması için fiber yüzeyinin özel bir kaplama işlemine ihtiyacı var mı?
Çözücü önerisi: Yukarıdaki küçük gerilme deformasyonlarının dinamik izlenmesi için ne kadar yüksek çözünürlüklü (pm seviyesinde) ve örnekleme frekanslı bir çözücüye ihtiyaç vardır? Önerilen bir model var mı?
Teknik uzmanların cevaplarını ve seçim önerilerini bekliyorum. Bu yöntemin teorik olarak uygulanabilir olması durumunda, özel üretim detaylarını daha fazla görüşmek isterim. Çok teşekkürler!




