DE3143077A1

DE3143077A1 - Einrichtung zum messen der hydrodynamischen beiwerte von rohreinbauten

Info

Publication number: DE3143077A1
Application number: DE19813143077
Authority: DE
Inventors: Gerd Dr.-Ing. 5100 Aachen Ehrhardt
Original assignee: Individual
Current assignee: Msr Gesellschaft fur Mess- Steuer- und Regeltech
Priority date: 1981-10-30
Filing date: 1981-10-30
Publication date: 1983-05-11
Also published as: DE3143077C2

Description

Einrichtung zur Messung der hydrodynamischen
Beiwerte von Rohreinbauten Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Messen der hydrodynamischen Beiwerte von Rohreinbauten.
Bekannt sind vorzugsweise mit Wasser betriebene Einrichtungen, in denen das Strömungsmedium mit einer Kreiselpumpe in geschlossenem Kreislauf durch den Rohreinbau und durch eine Durchflußmeßeinrichtung strömt. Derartige Einrichtungen haben hohe Personalkosten für Wartung und Betrieb, hohe Anschaffungskosten, hohe Energiekosten, da die Antriebsleistungen schon bei kleineren Rohreinbauten einige hundert kW betragen, und beanspruchen viel Platz. Beispielsweise betragen die ungestörten Rohrstrecken für die Durchflußmessung nach DIN 1952 bis zu 88 Rohrdurchmessern D; das bedeutet bei D = 400 mm eine gerade Rohrlänge von 35,2 m für die Durchflußmessung allein.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung von Einrichtungen, mit denen die hydrodynamischen Beiwerte, z.B. der kv-Wert oder Verlustbeiwert < von Rohreinbauten, z.B. von Ventilen, bei geringstem Personal-, Material-, Energie- und Platzaufwand möglichst einfach und zuverlässig gemessen werden kann. Die diese Aufgabe lösende Einrichtung zeichnet sich durch die räumliche Anordnung ihrer Elemente, durch die Durchflußmeßeinrichtung und durch die Wahl des Strömungsmediums aus. Die Versuche werden mit atmosphärischer Luft durchgeführt, und die Ergebnisse werden nach den Regeln der Ahnlichkeitsmechanik auf andere Gase oder auf Flüssigkeiten übertragen. Bei ungestörten Rohrstrecken entsprechend VDI/VDE-Richtlinie 2173 beträgt die gesamte Länge der Rohrleitung nur 35 Rohrdurchmesser D.
DietErfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles in Fig. 1 näher erläutert, welche die erfindungsgemäße Einrichtung in einem Längsschnitt zeigt.
Die Einrichtung nach Fig. 1 weist eine Blende i oder Düse 1' zur Durchflußmessung, ein Zuström- und Abströmrohr (2 u. 4)-mit zwischenliegendem Rohreinbau 3, ein Gehäuse 5 mit Gleichrichter 6 und einen Ventilator 9 auf. Das Gehäuse 5 hat eine seitliche Öffnung 8, die mit der Platte 7 ganz oder teilweise verschließbar ist. Direkt hinter der Blende 1 oder Düse 1' befindet sich eine Druckentnahmeöffnung, die über die Druckleitung 10 mit einem U-Rohr-Manometer 13 verbunden ist. Weitere Druckentnahmeöffnungen sind in den durch Normen oder Richtlinien festgelegten Abständen vor und hinter den'Rohreinbau 3 angebracht und sind zur Bestimmung des Druckverlustes über die Druckleitungen 11 und 12 an ein U-Rohr-Manometer 14 angeschlossen.
Aus dem Versuchsraum strömt Luft aus der Ruhe heraus durch die Blende 1 oder Düse 1', ordnet sich auf der durch Normen oder Richtlinien festgelegten Länge des Zulaufrohres 2 zu einem hinreichend ausgebildeten Strömungszustand vor dem Rohreinbau 3, durchströmt diesen und das Abströmfoht 4 und tritt durch den Gleichrichter 6 iL das Gehäuse 5 ein, vermischt sich mit der gegebenenfalls zur Regulierung durch die Öffnung 8 einströmende Luft und gelangt durch den Ventilator 9 wieder in die Umgebung. Der Gleichrichter 6 verhindert, daß der Ventilator 9 oder die durch die Öffnung 8 eintretende Luft einen zu Fehlmessungen führenden Drall stromauf vom Gleichrichter 6 erzeugen.
Der Luftdurchsatz kann wahlweise durch den lichten Querschnitt der austauschbaren Blenden 1 oder Düsen 1', durch die mit der Platte 7 verstellbare Öffnung 8 und durch die Ventilatordrehzahl variiert werden, gegebenenfalls auch durch Kombinationen dieser Maßnahme.
Zur Bestimmung des Luftdurchsatzes müssen Barometerstand und Temperatur im Versuchsraum und der Differenzdruck am U-Rohr 13 gemessen werden. Bei bekannten Durchmessern von Blende 1 bzw. Düse 1' und Zulaufrohr 2 läßt sich hieraus mit Hilfe von Durchfluß- und Expansionszahlen, die aus Eichmessungen bekannt sind, der Luftdurchsatz errechnen. Ist zudem der Druckverlust des Rohreinbaus 3 mit dem U-Rohr 14 gemessen, so läßt sich leicht der Verlustbeiwert berechnen..Die Umrechnung auf Wasser als strömendes Medium liefert nach einfacher Rechnung beispielsweise den kv-Wert oder den Druckverlust für gegebenen Durchsatz.
1 Figur 1 Patentanspruch

Claims

Patentanspruch Einrichtung zum Messen der hydrodynamischen Beiwerte von Rohreinbauten, d a d u r c h g zue k e n n z e i c h n e t, daß der Luftdurchsatz mit am Anfang des Zuströmrohres (2) befindlichen Blenden (1) oder Düsen (12) reguliert und gemessen wird und daß dem Abström#rohr (4) ein Gehäuse (5) mit Gleichrichter (6) zur Drallverhinderung und mit nachfolgender einstellbarer Öffnung (8) zur Durchsatzregulierung folgt aus welchem die Luft zu einer einen vorzugsweise regulierbaren Unterdruck erzeugenden Einrichtungg beispielsweise drehzahlgeregeltem Ventilator (9)s strömt.