Wegfraß, André
[Verfasser:in]
;
Schumacher, Jörg
[Sonstige Person, Familie und Körperschaft];
Baake, Egbert
[Sonstige Person, Familie und Körperschaft];
Resagk, Christian
[Sonstige Person, Familie und Körperschaft]
Experimentelle Untersuchungen zur Anwendbarkeit der Lorentzkraft-Anemometrie auf schwach leitfähige Fluide
Anmerkungen:
Parallel als Druckausg. erschienen
Systemvoraussetzungen: Acrobat reader
Beschreibung:
In Zeiten nachhaltiger Energieeinsparung sowie stetig steigender Rohstoffpreise ist die Durchflussmesstechnik aus dem alltäglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Sei es bei der Ermittlung des Wasserverbrauchs im Haushalt oder bei der Treibstoffabfüllung an der Tankstelle, jeder Einzelne ist darauf bedacht, dass der ihm in Rechnung gestellte auch dem tatsächlich angefallenen Verbrauch entspricht. Trotz der Vielzahl unterschiedlicher existierender Mengen- und Volumenzähler bestehen indes immer noch Anwendungsfälle, bei denen der Durchfluss nur sehr ungenau oder gar nicht erfasst werden kann. Problematisch ist die Erfassung vor allem, wenn das Messgut undurchsichtig, extrem heiß und chemisch aggressiv ist. Einen Lösungsweg zur Überwindung des aufgeführten Problems stellt die Lorentzkraft-Anemometrie (LKA) dar. Das im Jahre 2005 an der Technischen Universität Ilmenau patentierte, berührungslos arbeitende Durchflussmessverfahren basiert auf den elektromagnetischen Wechselwirkungen, welche beim Durchfließen eines elektrisch leitfähigen Mediums durch ein Magnetfeld entstehen. Besonders gut funktioniert das Verfahren in der Metallurgie aufgrund der dort herrschenden hohen elektrischen Leitfähigkeiten. Aktuell werden erste serienreife Prototypen auf ihre Tauglichkeit getestet. Die vorliegende Dissertation befasst sich mit der Frage, ob sich die LKA für schwach leitfähige Fluide erweitern lässt. Im Gegensatz zu Anwendungsfällen in der Metallurgie müssen dafür Lorentzkräfte in der Größenordnung F < 1E-5 N aufgelöst werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei LKA-Prototypen aufgebaut, die für die Messung einer Salzwasserströmung angepasst wurden. So konnte die Eignung der LKA für die Durchflussmessung von schwach leitfähigen Fluiden erstmalig experimentell nachgewiesen werden. Die von Thess et al. vorhergesagte lineare Abhängigkeit zwischen der Lorentzkraft und der Fließgeschwindigkeit sowie der elektrischen Leitfähigkeit des schwach leitfähigen Fluids wird bestätigt. Außerdem zeigt die Arbeit, wie sich verschiedene Magnet- und Geschwindigkeitsfelderauf die gemessene Lorentzkraft auswirken.