Übergangsbereich - Flexim FLUXUS F601 Bedienungsanleitung

FLUXUS F60x
Wenn die Reynoldszahl einen kritischen Wert überschreitet (bei Strömungen im Rohr in
der Regel ca. 2 300), findet ein Übergang von einer laminaren zu einer turbulenten Strö-
mung statt.
Laminare Strömung
Eine Strömung, in der keine Turbulenzen auftreten. Es findet keine Vermischung der ne-
beneinander fließenden Schichten des Mediums statt.
Turbulente Strömung
Eine Strömung, in der Turbulenzen (Verwirbelungen des Mediums) auftreten. In tech-
nischen Anwendungen sind Strömungen innerhalb eines Rohrs fast immer turbulent.
Übergangsbereich
Eine Strömung, die teilweise laminar und teilweise turbulent ist.
Laufzeitdifferenz Δt
Differenz der Laufzeiten der Signale. Beim TransitTime-Verfahren wird die Laufzeitdiffe-
renz der Signale in und entgegen der Flussrichtung gemessen, beim NoiseTrek-Verfah-
ren die Laufzeitdifferenz des Signals vom Sensor zum Partikel und vom Partikel zum
Sensor. Aus der Laufzeitdifferenz wird die Strömungsgeschwindigkeit des im Rohr flie-
ßenden Mediums ermittelt (siehe Abb. 3.2, Abb. 3.3 und Abb. 3.4).
Schallgeschwindigkeit c
Die Geschwindigkeit, mit der sich der Schall ausbreitet. Die Schallgeschwindigkeit hängt
von den mechanischen Eigenschaften des Mediums oder Rohrmaterials ab. Bei Rohr-
materialien und anderen Festkörpern wird zwischen der longitudinalen und der transver-
salen Schallgeschwindigkeit unterschieden. Für die Schallgeschwindigkeit einiger Medi-
en und Rohrmaterialien siehe Anhang E.
Strömungsgeschwindigkeit v
Mittelwert aller Strömungsgeschwindigkeiten des Mediums über der Rohrquerschnittsflä-
che.
Akustischer Kalibrierfaktor k
k = c /sin α
a α
Der akustische Kalibrierfaktor k
schwindigkeit c innerhalb des Sensors und dem Einstrahlwinkel ergibt (siehe Abb. 3.2).
Der Ausbreitungswinkel im angrenzenden Medium oder Rohrmaterial ergibt sich nach
dem Brechungsgesetz:
k = c /sin α = c /sin β = c
a α β
Strömungsmechanischer Kalibrierfaktor k
Mit dem strömungsmechanischen Kalibrierfaktor k
der Strömungsgeschwindigkeit im Bereich des Schallstrahls auf den Wert der Strö-
mungsgeschwindigkeit über der gesamten Rohrquerschnittsfläche umgerechnet. Bei ei-
nem voll ausgebildeten Strömungsprofil hängt der strömungsmechanische Kalibrierfaktor
nur von der Reynoldszahl und der Rauigkeit der Rohrinnenwand ab. Der strömungsme-
chanische Kalibrierfaktor wird vom Messumformer für jede Messung neu berechnet.
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a
ist ein Sensorparameter, der sich aus der Schallge-
a
/sin γ
γ
Re
wird der zunächst gemessene Wert
Re
UMFLUXUS_F6V4-3DE, 2012-02-01
3 Grundlagen