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Flow meters measure the volumetric flow rate in a pipeline. Most
meters are based on deriving a signal from the fluid flow and
calibrating the signal against the volumetric flow rate. The
calibration is done in fully-developed flow, and the same state of
flow must exist at the meter's position when it is in practical
use. Because the field of flow metering has been neglected by fluid
mechanicists for a long time, this book addresses two major fluid
mechanical problems in flow metering: the analysis of signal
generation in turbulent pipe flow, which explains the function of
the meter beyond a simple calibration, and the possible use of a
meter in non-developed flows. These problems are investigated with
reference to, and examples from, a variety of meters, e.g.
ultrasound cross-correlation meters, vortex meters, and turbine
meters. Studying these problems requires consideration of specific
phenomena in turbulent non-developed pipe flow, as caused by
installations, and finding special solutions with signal
processing, both of which are included in the book.
Flow meters measure the volumetric flow rate in a pipeline. Most
meters are based on deriving a signal from the fluid flow and
calibrating the signal against the volumetric flow rate. The
calibration is done in fully-developed flow, and the same state of
flow must exist at the meter's position when it is in practical
use. Because the field of flow metering has been neglected by fluid
mechanicists for a long time, this book addresses two major fluid
mechanical problems in flow metering: the analysis of signal
generation in turbulent pipe flow, which explains the function of
the meter beyond a simple calibration, and the possible use of a
meter in non-developed flows. These problems are investigated with
reference to, and examples from, a variety of meters, e.g.
ultrasound cross-correlation meters, vortex meters, and turbine
meters. Studying these problems requires consideration of specific
phenomena in turbulent non-developed pipe flow, as caused by
installations, and finding special solutions with signal
processing, both of which are included in the book.
Staubexplosionen sind eine grosse Gefahrenquelle in
Industriebetrie- ben, in denen brennbare Staube verarbeitet werden
oder als Nebenpro- dukt entstehen. Beispiele solcher gefahrdeten
Betriebe sind Zucker- fabriken, Getreidemuhlen, besonders aber der
Kohlenbergbau. Das I - gangsetzen einer Explosion setzt voraus, da
es zur Bildung eines Staub-Luft-Gemisches kommt. Die
Staubkonzentration in diesem Gemisch muss Werte innerhalb gewisser
Grenzen annehmen; oberhalb und unter- halb dieser Grenzen ist das
Gemisch nicht explosionsfahig. Die kri- tischen Konzentrationswerte
sind durch die Staubart bestimmt [1J. In den oben genannten
Industriebetrieben setzt sich Staub an festen Wanden und Boeden ab.
Zur Ausbildung des Staub-Luft-Gemisches ist es notwendig, dass der
Staub aufgewirbelt wird. Beschrankt man die Betrachtungen auf den
Untertagebetrieb im Kehle- bergbau, so gibt es zwei Hauptursachen
fur die Aufwirbelung von Koh- lestaub, der in den Strecken
(Stollen) abgelagert ist. Einmal ist es die moegliche Aufwirbelung
im stationaren Wetterstrom (Beluftung des Bergwerks); die hierbei
massgeblichen Werte der stationaren Luftge- schwindigkeit liegen
bei 4-8m/s [2J. Zum anderen kann der abgelagerte Staub auf
instationare Weise durch eine Luftdruckwelle (Stosswelle)
aufgewirbelt werden. Eine instation- are Stosswelle entsteht z.B.
als Folge einer ploetzlichen Methangas- (Grubengas-) Verbrennung.
Eine gasdynamische Beschreibung dieser Wel- lenbildung ist in [3J
fur den Fall gegeben, dass man die Verbrennung und die
Stossausbreitung in der Strecke in idealisierter Weise als
eindimensionalen, instationaren Vorgang ansehen kann. Die
Stosswelle eilt der Flammenfront mit Uberschallgeschwindigkeit
voraus; sie er- zeugt in der Luft eine Nachstroemung, deren
Geschwindigkeit etwa das Zehnfache der stationaren
Wettergeschwindigkeit ist.
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