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AquaProbe FEA100/FEA200
Elektromagnetische Durchflussmesser – Eintauchsonde zur Durchflussmessung
Anhang A
A.1 – Hintergrundwissen zu Strömungsgeschwindigkeitsprofilen
Abb. A.1 auf Seite 27 ist eine Vektordarstellung eines vollständig entwickelten turbulenten Strömungsprofils
in einem Rohr dargestellt. Derartige Darstellungen veranschaulichen die Verteilung der Strömung innerhalb
des Rohres. Aus dieser auch als „Strömungsprofil" bezeichneten Darstellung wird ersichtlich, dass die
Geschwindigkeit auf der Mittellinie am höchsten ist und in Richtung der Rohrwände auf Null abfällt. Wenn
das Rohr stromauf über eine ausreichend lange Strecke gerade verläuft, kann ein Profil dieser Form
angenommen werden. In diesem Beispiel möge das Rohr einen Durchmesser von 600 mm haben, die
Geschwindigkeit auf der Mittellinie soll 2 m/s und der Volumenstrom 487 l/s betragen.
Abb. A.1 Profil einer turbulenten Strömung
Da der Volumenstrom bekannt ist, kann die mittlere Strömungsgeschwindigkeit berechnet werden –
beachten Sie, dass diese um 1,722 m/s kleiner als die auf der Mittellinie gemessene Geschwindigkeit ist.
Eine sorgfältige Untersuchung dieses Profils bzw. dieser Vektordarstellung ergibt, dass die mittlere
Strömungsgeschwindigkeit von 1,722 m/s an einem Punkt des Querschnitts auftritt, der 72,5 mm
1
bzw.
/
des Rohrdurchmessers von der Rohrwand einwärts liegt. Dieser Punkt wird als „Ort der Mittleren
8
Geschwindigkeit " bezeichnet (nur bei einem Profil einer vollständig entwickelten turbulenten Strömung).
Dies gilt (vorausgesetzt, das Profil ist turbulent und vollständig entwickelt) für alle Rohre aller Durchmesser
und bei allen Volumenströmen, und dieses Verhalten wird im oben erwähnten British Standard anerkannt.
Daraus ergibt sich, dass die günstigste Position für das Messen der Strömungsgeschwindigkeit der Punkt
der mittleren Geschwindigkeit ist, d. h. bei
die Sonde an diesem Punkt platziert wird, kann das Strömungsvolumen direkt berechnet werden – es sind
jedoch noch weitere Betrachtungen anzustellen...
OI/FEA100/200-DE Rev. C.1
Ort der mittleren Geschwindigkeit
1,722 m/s
2,00 m/s
1
/
des Rohrdurchmessers von der Rohrwand einwärts. Wenn
8
sich erheblich ändernde
Geschwindigkeiten
ebener Kurvenabschnitt
Ort der höchsten Geschwindigkeit
Anhang A
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