AT10954U2 - Verfahren und anordnung zur bestimmung des durchflusses einer bidirektionalen, instationären fluidströmung - Google Patents

Verfahren und anordnung zur bestimmung des durchflusses einer bidirektionalen, instationären fluidströmung Download PDF

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  1. österreichisches Patentamt AT10 954U2 2010-01-15 Ansprüche 1. Verfahren zur Bestimmung des Durchflusses einer bidirektionalen, instationären Fluidströmung, umfassend die Ermittlung eines Differenzdrucks und Berechnung des Durchflusses durch Lösung der instationären Bernoulli-Gleichung für die Strömungsgeschwindigkeit in Echtzeit, unter Berücksichtigung der ermittelten Druckdifferenz, eines Beschleunigungsterms für die Strömungsgeschwindigkeit und der Dichte des Fluids, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruck zwischen dem Gesamtdruck und dem statischen Druck ermittelt wird und in die Bernoulli-Gleichung eingeht.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kalibrierung der Koeffizienten der instationären Bernoulli-Gleichung zu Zeitpunkten mit stationärer Strömung erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beruhigung einer instationären Strömung zu einer stationären Strömung eine Kalibrierung der Koeffizienten der instationären Bernoulli-Gleichung durch Vergleich des Mittelwertes der Lösungen der instationären Bernoulli-Gleichung für die instationäre Strömung mit an der stationären Strömung gemessenen Referenzwert erfolgt.
  4. 4. Anordnung zur Bestimmung des Durchflusses einer bidirektionalen, instationären Fluidströmung, beinhaltend ein Messrohr (1) und je eine Einrichtung zur Ermittlung eines Differenzdrucks und der Dichte des Fluids, sowie eine Auswerteeinheit, in welcher der Durchfluss auf Basis der ermittelten Druckdifferenz und der Dichte des Fluids berechnet wird, wobei die Auswerteeinheit eine Recheneinheit zur Lösung in Echtzeit einer nichtlinearen gewöhnliche Differentialgleichung für die Strömungsgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der Druckdifferenz und eines Beschleunigungsterms für die Strömungsgeschwindigkeit umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zwei im Wesentlichen antiparallel zueinander und parallel zur Strömungsrichtung des Fluids angeordnete Sonden (2, 3) vorgesehen sind, von welchen eine Sonde (2) den Gesamtdruck und die andere Sonde (3) den statischen Druck aufnimmt, und dass eine Einrichtung (4) zur Ermittlung des Differenzdrucks zwischen diesen Sonden (2, 3) vorgesehen ist.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Messrohr (1) und die Sonden (2, 3) im Wesentlichen horizontal angeordnet sind.
  6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zeitweise eine weitere Einrichtung für eine Durchflussmessung der instationären Strömung vorgesehen ist, wobei in der Auswerteeinheit ein Algorithmus zur Kalibrierung der Koeffizienten der instationären Bernoulli-Gleichung durch Vergleich des Mittelwertes der Lösungen der instationären Bernoulli-Gleichung für die instationäre Strömung mit der Lösung für die stationäre Strömung implementiert ist.
  7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Beruhigungsabschnitt für die instationäre Strömung zu einer stationären Strömung sowie eine weitere Einrichtung für eine Durchflussmessung der stationären Strömung vorgesehen sind, wobei in der Auswerteeinheit ein Algorithmus zur Kalibrierung der Koeffizienten der instationären Bernoulli-Gleichung durch Vergleich des Mittelwertes der Lösungen der instationären Bernoulli-Gleichung für die instationäre Strömung mit der Lösung für die stationäre Strömung implementiert ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 5/6
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Inventor name: GRAF FRANZ DIPL.ING., GRAZ (ST); HARMS KLAUS-CHRIS

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