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FLUXUS G80x
Schallgeschwindigkeit c
Die Geschwindigkeit, mit der sich der Schall ausbreitet. Die Schallgeschwindigkeit hängt von den mechanischen Eigen-
schaften des Fluids oder Rohrmaterials ab. Bei Rohrmaterialien und anderen Festkörpern wird zwischen der longitudina-
len und der transversalen Schallgeschwindigkeit unterschieden. Für die Schallgeschwindigkeit einiger Fluide und Rohr-
materialien siehe Anhang C.1.
Strömungsgeschwindigkeit v
Mittelwert aller Strömungsgeschwindigkeiten des Fluids über der Rohrquerschnittsfläche.
Akustischer Kalibrierfaktor k
c
k
=
----------- -
a
sin
Der akustische Kalibrierfaktor k
und dem Einstrahlwinkel ergibt (siehe Abb. 3.2). Der Ausbreitungswinkel im angrenzenden Fluid oder Rohrmaterial ergibt
sich nach dem Brechungsgesetz:
c
c
c
k
=
----------- -
=
----------- -
=
---------- -
a
sin
sin
sin
Strömungsmechanischer Kalibrierfaktor k
Mit dem strömungsmechanischen Kalibrierfaktor k
im Bereich des Schallstrahls auf den Wert der Strömungsgeschwindigkeit über der gesamten Rohrquerschnittsfläche um-
gerechnet. Bei einem voll ausgebildeten Strömungsprofil hängt der strömungsmechanische Kalibrierfaktor nur von der
Reynoldszahl und der Rauigkeit der Rohrinnenwand ab. Der strömungsmechanische Kalibrierfaktor wird vom Messumfor-
mer für jede Messung neu berechnet.
Betriebsvolumenstrom
V
·
V
= v · A
Das Volumen des Fluids, das in einer bestimmten Zeit durch das Rohr fließt. DerBetriebsvolumenstrom ergibt sich aus
dem Produkt der Strömungsgeschwindigkeit v und der Rohrquerschnittsfläche A.
·
Normvolumenstrom
V
N
Volumenstrom eines Gases unter festgelegten Normbedingungen. Bei der Messung von Gasen haben Temperatur und
Druck einen großen Einfluss auf den gemessenen Betriebsvolumenstrom. Der gemessene Betriebsvolumenstrom kann
vom Messumformer auf den Normvolumenstrom
T
p
1
·
·
N
V
=
V
·
------
·
------ -
·
--- -
N
p
T
K
N
mit
·
– Normvolumenstrom
V
N
·
– Betriebsvolumenstrom
V
p
– Normdruck (Absolutwert)
N
p
– Betriebsdruck (Absolutwert)
T
– Normtemperatur in K
N
T
– Betriebstemperatur in K
K
– Kompressibilitätszahl des Gases: Verhältnis der Realgasfaktoren des Gases bei Betriebsbedingungen und bei
Normbedingungen Z/Z
Für die Einstellung des Normdrucks p
Die Kompressibilitätszahl des Gases K ist im Datensatz des Fluids enthalten oder kann vom Benutzer eingegeben werden
(siehe Abschnitt 11.2.4).
Die Betriebstemperatur T und der Betriebsdruck p können als feste Werte eingegeben werden (siehe Abschnitt 11.2.5 und
11.2.6).
m ·
Massenstrom
·
m ·
=
V
· ρ
Die Masse des Fluids, die in einer bestimmten Zeit durch das Rohr fließt. Der Massenstrom ergibt sich aus dem Produkt
·
des Volumenstroms
V
und der Dichte ρ.
12
a
ist ein Sensorparameter, der sich aus der Schallgeschwindigkeit c innerhalb des Sensors
a
Re
Re
·
·
V
N
N
und der Normtemperatur T
N
wird der zunächst gemessene Wert der Strömungsgeschwindigkeit
umgerechnet werden:
siehe Abschnitt 16.4.
N
3 Grundlagen
UMFLUXUS_G8V4-6-1DE, 2018-10-10
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