Skip to main content
Log in

Die Genauigkeit kapazitiver Verfahren zur Messung des volumetrischen Dampfgehalts in Zweiphasenströmungen

The accuracy of capacitance methods for void fraction measurements in two-phase flow

  • Published:
Wärme - und Stoffübertragung Aims and scope Submit manuscript

Abstract

The sensitivity to flow pattern often prevents the application of capacitance methods for void fraction measurements. Another source of inaccuracy is encountered with inhomogeneous electric fields in the gauge. Moreover very little is known about the change of void in the two-phase flow passing through a gauge. A void meter is presented whose accuracy is analyzed with respect to such error sources. Refrigerant R114 is used as test fluid.

Zusammenfassung

Auf den Einsatz kapazitiver Meßgeräte wird häufig verzichtet, weil die gemessene Kapazität nicht nur vom Volumanteil der Phasen, sondern auch von ihrer Verteilung im elektrischen Feld abhängt. Ungenauigkeiten treten ferner auf, wenn im Gerät inhomogene elektrische Felder vorliegen. Schließlich ist bislang weitgehend ungeklärt, wie stark sich der volumetrische Dampfgehalt einer Zweiphasenströmung beim Durchströmen des kapazitiven Aufnehmers ändert. Es wird über ein Meßgerät berichtet, das im Hinblick auf die genannten Fehlerquellen einer Genauigkeitsanalyse unterzogen wird. Als Versuchsfluid diente das Kältemittel R114.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Similar content being viewed by others

Abbreviations

C :

Kapazität

C* :

bezogene Kapazität

f :

Frequenz

g :

Erdbeschleunigung

h :

Enthalpie

Δh D :

Verdampfungsenthalpie

K 1 :

geometrische Konstante

M :

Massenstrom

p :

Druck

S :

Schlupffaktor

s :

Entropie

V :

Volum

w :

Geschwindigkeit

x :

Strömungsdampfgehalt

Δz :

Abstand der Druckbohrungen

α:

volumetrischer Dampfgehalt

ɛ:

relative Dielektrizitätskonstante

ɛ0 :

absolute Dielektrizitätskonstante

ϱ :

Dichte

0:

Eintritt

l:

Austritt

D :

Dampf

F :

Flüssigkeit

Literatur

  1. Hewitt, G. F.: Measurement of two phase flow parameters. London: Academic Press 1978

    Google Scholar 

  2. Olsen, H. O.: Theoretical and experimental investigation of impedanz void-meters. Inst. for Atomenergi, Kjeller Report, KR-118 (1967)

  3. Auracher, H.; Daubert, J.: A capacitance method for void fraction measurements in two-phase flow. Proc. 2nd Int. Conf. Multi-Phase Flow London, BHRA (1985) 425–441

  4. Maxwell, J. C.: A treatise on electricity and magnetism. Oxford: Clarendon Press 1881

    Google Scholar 

  5. Bruggeman, D. A. G.: Berechnung verschiedener physikalischer Konstanten von heterogenen Substanzen. Ann. der Physik 24 (1935) 636–679

    Google Scholar 

  6. Pfender, C.; Daubert, J.; Stephan, K.: Ein kapazitives Meßverfahren zur Bestimmung von Lage und Struktur der Phasengrenze bei einer flüssig-flüssig Zweiphasenströmung in einem Ringspalt. Wärme-Stoffübertrag. 16 (1982) 45–51

    Google Scholar 

  7. Oehme, F.: Dielektrische Meßmethoden. Weinheim/Bergstraße: Verlag Chemie 1962

    Google Scholar 

  8. Mayinger, F.: Strömung und Wärmeübergang in Gas-Flüssigkeits-Gemischen. Wien: Springer Verlag 1982

    Google Scholar 

  9. Chisholm, D.: Pressure gradients due to friction during the flow of evaporating two-phase mixtures in smooth tubes and channels. Int. J. Heat Mass Transfer (1973) 347–358

  10. Deutscher Kälte-und Klimatechnischer Verein: Kältemaschinenregeln. 7. Aufl. Karlsruhe: C. F. Müller 1981

  11. Auracher, H.; Marquardt, W.: The Dither-technique for steady-state transition boiling measurements. Proc. 8th Int. Heat Transfer Conf. San Francisco, 1986

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Auracher, H. Die Genauigkeit kapazitiver Verfahren zur Messung des volumetrischen Dampfgehalts in Zweiphasenströmungen. Wärme- und Stoffübertragung 21, 355–366 (1987). https://doi.org/10.1007/BF01376291

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01376291

Navigation