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FLUXUS G72*
Gasenergiestrom (NGE)
Der Gasenergiestrom ist die Brennwertmenge eines Erdgases, die in einer bestimmten Zeit transportiert wird. Für Erdgas
mit veränderlicher Zusammensetzung (NGE-Fluiddatensätze) kann mit Hilfe der Natural-Gas-Engine (NGE) der
Gasenergiestrom berechnet werden:
·
Φ = HHV
·
V
= HHV
·
N
V
m
HHV
= ρ
· HHV
m
N
V
mit
Φ
– Gasenergiestrom
·
V
– Normvolumenstrom
N
m ·
– Massenstrom
HHV
– Higher Heating Value (Brennwert), volumenbezogen
V
HHV
– Higher Heating Value (Brennwert), massebezogen
m
ρ
– normierte Dichte
N
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.
3.1.2
Messen der Strömungsgeschwindigkeit
Die Signale werden von einem Sensorpaar abwechselnd in und entgegen der Flussrichtung gesendet und empfangen.
Wenn das Fluid, in dem sich die Signale ausbreiten, fließt, werden die Signale mit dem Fluid mitgeführt.
Diese Verschiebung bewirkt beim Signal in Flussrichtung eine Verkürzung und beim Signal entgegen der Flussrichtung
eine Verlängerung des Schallwegs.
Dadurch ändern sich auch die Laufzeiten. Die Laufzeit des Signals in Flussrichtung ist kürzer als entgegen der
Flussrichtung. Die Laufzeitdifferenz ist proportional zur mittleren Strömungsgeschwindigkeit.
Die mittlere Strömungsgeschwindigkeit des Fluids ergibt sich aus:
t
---------- -
v = k
· k
·
Re
a
2 t
mit
v
– mittlere Strömungsgeschwindigkeit des Fluids
k
– strömungsmechanischer Kalibrierfaktor
Re
k
– akustischer Kalibrierfaktor
a
Δt
– Laufzeitdifferenz
t
– Laufzeit im Fluid
γ
Abb. 3.1:
Schallweg des Signals in Flussrichtung
1
3
c
α
α
β
γ
Flussrichtung des Fluids
c – Schallgeschwindigkeit
1 – Sensor (Sender)
2 – Sensor (Empfänger)
3 – Rohrwand
UMFLUXUS_G72xV2-1DE, 2022-05-15
m ·
2
c
α
c
β
c
Schallweg ohne
γ
Strömung
Schallweg mit Strömung
Verkürzung des
Schallwegs
3 Grundlagen
3.1 Messprinzip
13
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