Diplomarbeit - FB 4 Allgemein - Fachhochschule Düsseldorf

4 Vermessung des Geschwindigkeitsprofils
Bei der Messung ohne das Turbulenzsieb ist der sich aus der Berechnung mit den
Multimeterdaten ergebende Turbulenzgrad um ca. das Fünffache größer, als der
Turbulenzgrad laut HP-Analysator. Wenn man die Werte von der Messung mit dem
Turbulenzsieb betrachtet, stellt man fest, dass hier der Fehler nur ca. 17 % der
Multimeteranzeige beträgt. Aus den in der Tabelle 4.3 dargestellten Ergebnissen folgt,
dass die Multimeter bei niedrigen Wechselspannungen ungenau (zu viel) anzeigen.
Die hier beschriebenen Überlegungen wurden leider nach dem Vermessen des ersten
Geschwindigkeits- und Turbulenzprofils des Windkanals im Urzustand angestellt. Die
Messdaten zur Beurteilung des Winkanalzustandes vor dem Umbau sind daher
verlorengegangen. Die im Kapitel 4.3 beschriebenen dreidimensionalen Profile
stimmen aber tendenziell. Die Berechnung des Turbulenzgrades im Kernstrahl vor dem
Umbau des Windkanals (siehe Kapitel 5) wurde auf ca. 1 % geschätzt und nach dem
Umbau dementsprechend auf 0,2 % verbessert.
Um deutlich zu machen, welcher Turbulenzgrad nun tatsächlich im Windkanal
herrscht, wurden zusätzlich die Fiberfilmmessungen mit den Ultraschallmessungen
verglichen. In der Tabelle 4.3 ist noch mal der Turbulenzgrad mit dem DMM und dem
HP-Analysator berechnet worden. Zusätzlich sind die Messergebnisse der beiden
untersuchten Anemometer der Firma METEK und GILL aufgeführt.
Tabelle 4.3 Diskrepanzen bei der Messung des Turbulenzgrades
Fiberfilmanemometer ausgewertet
mit DMM und PC
Fiberfilmanemometer ausgewertet
Turbulenzgrad in %
Messmethode ohne das Sieb mit dem Sieb
mit dem HP-Analysator (AC) und DMM (DC)
2 bis 3 8
0,2 6
Ultraschallanemometer der Firma METEK 4 6
Ultraschallanemometer der Firma GILL 0,5 2
Die Messungen mit den Ultraschallanemometern haben gezeigt, dass auch hier große
Unterschiede bei der Bestimmung des Turbulenzgrades existieren.
Das Ultraschallanemometer berechnet den Turbulenzgrad aus den
Standardabweichungen der Geschwindigkeiten. Dieser Wert ist stark von der
Abtastrate des Anemometers abhängig. Das Anemometer der Firma METEK hatte eine
Abtastrate von 10 Hz. Das Ultraschallanemometer der Firma GILL hat nur mit 1 Hz
abgetastet. Wahrscheinlich waren diese Abtastraten zu klein, um den genauen Wert der
Turbulenz zu bestimmen.
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