Numerische und experimentelle Untersuchung der instationären Strömungsfelder von Wirbelzählerkonfigurationen

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In dieser Dissertation mit dem Titel „ Numerische und experimentelle Untersuchung der instationären Strömungsfelder von Wirbelzählerkonfigurationen“ geht es um die numerische Berechnung von Wirbelzählern, aber auch um die mathematische Erfassung von Strömungsstörungen mittels bestimmter K-Parameter. Diese Arbeit kann in zwei Hauptbereiche unterteilt werden. Im ersten Teil werden die instationären Strömungsfelder von Wirbelzählerkonfigurationen unter symmetrischen Zuströmbedingungen untersucht, wobei der Einfluss von geometrischen Modifikationen untersucht worden ist. Durch eine spezielle Bauform des Störkörpers können an der Grenzfläche zwischen Rohrwand und Störkörper eine bestimmte geometrische Modifikation wie z.B. eine Tasche oder Sockel entstehen, die das Strömungsfeld in einer gewissen Weise beeinflussen. Desweiteren sind Modelluntersuchungen durchgeführt worden, um bei den Berechnungen die richtigen Modellparameter zu identifizieren. Infolgedessen sind die kompressiblen und inkompressiblen Strömungsfelder von Wirbelzählern untersucht worden. Die numerischen Ergebnisse sind mittels experimentelle Messungen validiert worden. Auch der Einsatz von anderen Störkörperbauformen wie Gewindestörkörper wird hier numerisch und experimentell untersucht. Bei Betrachtung von industriellen Anlagen von heute wird festgestellt, dass die Rohrleitungssysteme kompakt und komplex aufgebaut sind. Eine Vielzahl von strömungstechnischen Anordnungen wie Kugelventile, halbe Absperrvorrichtungen aber auch Rohrkrümmer sind in solchen Anlagen vorzufinden, die das Strömungsfeld in einer gewissen Weise stören. Um die für die Produktion erforderliche Rohstoffmenge zu kontrollieren, ist der Einsatz von Durchflussmessgeräten in solchen Anlagen erforderlich, die mit einer hohen Messgenauigkeit operieren müssen. Aufgrund von Strömungsstörungen, die durch strömungstechnische Anordnungen verursacht werden, wird das Strömungsfeld von Wirbelzählern beeinflusst, so dass die Messunsicherheit größer wird. Folglich befasst sich der zweite Teil dieser Arbeit mit der mathematischen Erfassung bzw. Quantifizierung von Störungserscheinungen mittels in der Literatur existierender und im Rahmen dieser Arbeit neu entwickelter K-Parameter, die durch strömungstechnische Anordnungen wie Kugelventile, exzentrische Reduzier und andere Geräte verursacht werden. Zum Schluss wird der am häufigsten in technischen Anlagen eingesetze Rohrkrümmer mit einem DN 25 Wirbelzähler kombiniert und die Strömungsfelder hinsichtlich Störungen untersucht, was hier einen umfassenden Fall darstellt. Auch der Einfluss eines nachgeschalteten Rohrkrümmers auf die Wirbelablösefrequenz wird hier untersucht. Desweiteren wird eine nützliche Strömungsarmatur, die die Asymmetrie bzw. den Drall in der Strömung im großen Maße entfernt, ein sogenannter Lochplattengleichrichter, auf seine Funktionsweise hin untersucht. Durch den Einsatz dieses Gerätes kann die Störung in der Strömung in einer effektiven Weise entfernt werden.
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Dokumententyp:
Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Fakultät / Institut:
Fakultät für Ingenieurwissenschaften » Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Dewey Dezimal-Klassifikation:
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 620 Ingenieurwissenschaften
Beitragende:
Prof. Dr.-Ing. Lavante, Ernst von [Betreuer(in), Doktorvater]
Prof. Dr.-Ing. Kowalczyk, Wojciech [Gutachter(in), Rezensent(in)]
Sprache:
Deutsch
Kollektion / Status:
Dissertationen / Dokument veröffentlicht
Datum der Promotion:
15.06.2012
Dateien geändert am:
20.07.2012
Medientyp:
Text