x

Zoek resultaten

Loading...


Het flowprofiel

 

Het flowprofiel kan een belangrijke invloed hebben op een flowmeter. De meeste flowmeters zijn snelheidsmeters. Afhankelijk van het meetprincipe  heeft dat flowprofiel een grotere of kleinere invloed.

Wanneer een gas of vloeistof door een rechte, gesloten, ronde leiding stroomt ontstaat na veel rechte lengtes een ontwikkeld flowprofiel. Dat betekent dat het flowprofiel, de snelheidsverdeling van het medium over de doorsnede van de leiding, zich niet meer wijzigt. Niet na een extra 10D leiding, niet na 100D of langer. Het snelheidspatroon is bovendien symmetrisch, zonder swirl of crossflow.

Wanneer het dimensieloze Reynolds getal (Re) lager is dan 2300 is een ontwikkeld flowprofiel laminair. Het profiel ziet er parabolisch uit. Het laminair flowgedrag is uit te leggen als een oneindig aantal laagjes die langs elkaar afglijden. Het is te visualiseren door bijvoorbeeld water langzaam door een plexiglas leiding te laten stromen en op een bepaald punt inkt te injecteren. Men neemt dan een dunne streep inkt waar die zich met het water door de leiding verplaatst.

Wanneer de stromingssnelheid langzaam opgevoerd wordt komt er een moment waarop het stromingsgedrag turbulent wordt. Het streepje inkt wordt dan sterk vermengd met het water, en het water verkleurt in zijn geheel achter het injectiepunt.

Het turbulente gedrag doet zich voor bij een Re > 4000. In het gebied 2300 < Re < 4000 is er een overgangsgebied. Het flowprofiel kan daar laminair zijn, maar niet stabiel.


Laminair flowprofiel

Het laminaire flowprofiel is parabolisch. Een ander kenmerk van dit flowprofiel is dat de maximum snelheid in het exacte midden van de leiding 2 x de gemiddelde snelheid is in de leiding. Ofwel:

Vmax = 2 x Vgem


Turbulent flowprofiel

Het turbulent flowprofiel is veel vlakker. Hoe turbulenter, des te vlakker. Het profiel kenmerkt zich doordat de snelheid van het medium op een bepaald punt op een bepaald moment alle richtingen kan hebben, maar in de tijd gezien gemiddeld wel in de stromingsrichting in de leiding. Het flowprofiel is niet geheel vlak, en de maximale snelheid is 1,1 tot 1,15 maal de gemiddelde stromingssnelheid, ofwel:

Vmax = ca. 1,13 x Vgem

 

Reynolds getal 

Re is dimensieloos en is een getal dat gebruikt wordt om het flowgedrag in een ronde (of in een andere vorm) leidingen te beschrijven. Re wordt berekend met de formule:

Re = ρ . v. D / µ

ρ = de dichtheid in kg/m³
v = de snelheid in m/s
D = de inwendige diameter van de leiding in m
µ = de dynamische viscositeit uitgedrukt in kg/[m.s]

Hoe hoger de dichtheid, snelheid en diameter van de leiding, en hoe lager de viscositeit, des te hoger is Re.

Het Reynolds getal is van belang bij de selectie van flowmeters. En voor de prestatie van een gekozen instrument. Met name insteekflowmeters, maar bijvoorbeeld ook opklembare ultrasone flowmeters zijn "Reynoldsgevoelig". Vortex flowmeters functioneren niet of zeer slecht bij lage Re. Is Re lager dan 5.000 is een vortexmeter geen optie, tussen 5.000 < Re < 10.000 kan een correctie het meetresultaat verbeteren. Voor de meeste meettechnieken is het wenselijk even naar het Re-getal te kijken!

 
flowmeter