Zusammenfas. [PDF, 1,5 MB] - Fachhochschule Düsseldorf

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3 Kalibrierung der Anemometer Auf die konkave Seite hat die Turbulenzerhöhung einen nicht so großen Einfluss. Im Vergleich zu dem cw-Wert der konvexen Schale steigt der cw-Wert der konkaven Seite also stärker, womit die Drehzahlerhöhung zu erklären ist. Tu1 < Tu2 ⇒ TWG 1 > TWG 2 ⇒ cw-Wert 1 > cw-Wert 2 Tu: Turbulenzgrad TWG: Totwassergebiet S: Staupunkt A: Ablösepunkt Bild 3.35 Änderung des Totwassergebietes bei erhöhter Turbulenz (schematisch) 41
<strong>Zusammenfas</strong>sung <strong>Zusammenfas</strong>sung Aufgabe der vorliegender Untersuchung war es, den Einfluss der Turbulenz und der schrägen Anströmung bei der Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit mit unterschiedlichen Anemometern zu bestimmen. Nach dem Vergleich unterschiedlicher Kalibrierkurven der Anemometer wurde festgestellt, dass die Turbulenz grundsätzlich einen Einfluss auf die Messwerte aller untersuchten Anemometer hat. Bei den Anemometern mit Halbkugeln, die üblicherweise in Deutschland verwendet werden, wurden größere Abweichungen bei der turbulenten Anströmung festgestellt, als bei den in Dänemark häufig verwendeten kegelförmigen Anemometern. Die kegeligen Anemometer zeigen bei einer turbulenten Strömung im Mittel einen um 2,6 % erhöhten Wert an als bei der Messung ohne die turbulente Anströmung. Die Anemometer mit den Halbkugeln haben unter diesen Bedingungen einen fast doppelt so hohen Messfehler von ca. 5,0 %. Die kegeligen Halbschalenanemometer liefern bei turbulenter Anströmung demnach genauere Messwerte als die halbkugeligen. Daher ist bei erhöhter Turbulenz der Anströmung und gleichbleibenden Versuchs- und Messbedingungen alleine durch den Wechsel der Halbschalenform mit unterschiedlichen Leistungskurven zu rechnen. Die Messungen mit dem Ultraschallanemometer bei der turbulenten Anströmung ergaben eine Abweichung von 2,5 Prozent. Für die Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit unter hoher Turbulenz empfiehlt sich daher die Anwendung eines Ultraschallanemometers oder eines Anemometers mit kegeligen Halbschalen. Bei einer schrägen Anströmung (untersucht wurde eine Schräganströmung von 10 Grad) wurden gleiche Tendenzen bei Halbkugelanemometer und den Halbkegelanemometer festgestellt. In beiden Fällen waren die Abweichungen zum Messwert gering (im Mittel 2,9 %). Auch bei den Anemometern ähnlicher Bauweise, aber von unterschiedlichen Herstellern, wurden Diskrepanzen festgestellt. Das preiswerteste Anemometer hat bei diesen Untersuchungen die schlechtesten Messergebnisse erzielt und wurde daher nicht bei der Bestimmung der mittleren Abweichung aller Anemometer berücksichtigt. Sollte bei einer Windmessung erhöhte Turbulenz und zusätzlich noch eine Schräganströmung auftreten so ist mit Fehlern von 1,2 % bis 10,2 % zu rechnen. Die durchschnittlich geringste Abweichung in diesem Zusammenhang erzielte das YOUNG Anemometer und die größte Abweichung das THIES WTGMT280 Anemometer. Zur Berechnung dieser Abweichung wurden die Fehler der turbulenten Anströmung mit den Fehlern einer Schräganströmung verrechnet. Wird eine präzise Messung der Strömungsgeschwindigkeit notwendig, so ist der Einsatz eines qualitativ hochwertigen Anemometers zu empfehlen. Da bei Ultraschallanemometern eine Schräganströmung keinen zusätzlichen Fehler verursacht, ist der Einsatz dieses Typs sinnvoll. 42
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