Ideale Gasgleichung

Hallo Auskenner!

Ich bin auf eine Formel gestossen, die zur Temperatur- und Druck-Korrektur bei einer Durchflussmessung dienen soll.

Q2=Q1x(sqrt(P1*T2/P2*T1))

Aus der idealen Gasgleichung kann ich mir so was ähnliches ableiten, aber ohne Wurzel!!!

Kann mir jemand sagen, woher die Wurzel kommt?

Ich hab nach langem googeln das gleiche Problem in einem anderen Forum [engl.] gefunden, allerdings ohne befriedigende Antwort…

http://www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=137523&pa…

Ich hoffe, ich hab mich einigermassen verständlich ausgedrückt. Falls nicht, fragt einfach nach.

Danke!

Der Dude

Hallo Dude: Die ideale Gasgleichung gilt für statische Verhältnisse;
d.h. die Anzahl Moleküle (Gasmenge) bleibt konstant; es besteht kein
Zufluss und Abfluss eines Gases wie bei einer Durchflussmessung. Der
Fliesswiderstand bei einer Durchflussmessung erhöht sich mit zunehmendem Gasdurchfluss bis turbulente Strömung erreicht ist. Hier hilft nur eine Eichkurve die den Gasstrom in Abhängigkeit von Druck, Temperatur und Durchflussmenge erfasst. Den Fliesswiderstand durch einen „Wurzel-Faktor“ zu korrigieren wird die Realität nicht abbilden. Gruss

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hallo Dude,
ich nehme mal an, Du verwendest einen Schwebekörper-Durchflussmesser. Dabei wird ein Schwebekörper in einem konischen Rohr von unten angestömt. In der Gleichgewichtsposition wird die Gewichtskraft mg (evtl. abzgl. Auftrieb) durch die Stömungskraft FS ausgeglichen. Die Strömungskraft (Stichwort Luftwiderstand!) ist nun proportional zur Dichte ρ und zu v2:
FS=½ * cw * AS * ρ * v2 = m*g ( Gl. 1 )

(AS= Fläche des Schwebekörpers)

Der Volumenstrom ergit sich dann aus Q=v*AR ( Gl.2 )
(AR=Fläche des Randspalts zw. Schwebekörper und konischem Rohr).

Wenn man jetzt (Gl. 1) nach v auflöst und v in (Gl.2) einsetzt, dann sieht man, dass Q~√ρ .
Wenn du dann noch die Gasgleichung nimmts um die Dichte umzurechnen, dann erhälst du deine Formel!
Gruß Kurt

Tippfehler
Hallo,
neben div. anderen Tippfehlern …

… , dass Q~√ρ .

es muss natürlich heißen : Q~ 1/√ρ !
Gruß Kurt

Hallo Kurt!

Danke erstmal für deine Antwort.

Ich verwende eine Differenzdruckmessung um den Luftstrom durch eine Messblende zu messen. Ich weiss, dass ich aus dem Differenzdruck die Wurzel ziehen muss, um an den Durchfluss zu kommen.

„Meine“ Formel soll der Temperatur- und Druckkompensation dienen, so vermute ich jedenfalls.

Vielleicht hast du einen Literaturhinweis oder sogar eine Herleitung der Formel parat?

Danke!
Der Dude

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hallo Dude,
bei einer Durchflussmessung mit Blende ändert sich an der Rechnung nicht viel. Die Druckdifferenz ergibt sich (unter Vernachlässigung von Reibung und Kompressionsarbeit) aus der Bernoulli-GLeichung

p1 + ½ * ρ * v12 = p2 + ½ * ρ * v22
Mit v2=v1* (d1/d2)2
(Kontinuitätsgl., d=Durchmesser)
ergibt sich dann
p1-p2 = ½ * ρ * v12 * ( (d1/d2)4 - 1 )
Wenn du das nach v1 auflöst und Q = A * v1 ausrechnest bekommst du auch wieder Q~1/√ρ heraus (steckt eben wie beim Schebekörper der Staudruck bzw. der Energiesatz dahinter)

„Meine“ Formel soll der Temperatur- und Druckkompensation
dienen, so vermute ich jedenfalls.

Ja, dazu ist das wohl da. Die Formel folgt unmittelbar aus Q~1/√ρ (ich verwende das „proportional“, damit ich nicht die ganzen Konstanten mitscheiben muss):

Umrechnung der Dichte von einem Zustand (1) auf (2): ρ ~ p/T,
also ρ2 = ρ1 * (p2/T2 * T1/p2)

Mit Q~1/√ρ erhältst du daraus
Q2=Q1 / (p2/T2 * T1/p2)½

Das sollte dann deine Formel sein.

Die Herleitung für den Durchfluss Q an einer Messblende findest Du in jedem vernünftigen Physikbuch, z.B.
Hering et al., Physik f. Ingenieure, Springer Verlag, S. 113,

dort sogar mit Verlusten und Kompressionsarbeit (was aber an Q~1/√ρ nichts ändert!)

Gruß Kurt