Kennlinienstabilisierung axialer Kreiselpumpen mit passiven Methoden

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Günter Kosyna
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 158004737

Hochbelastete Axialpumpen sind in ihrem nutzbaren Betriebsbereich durch das Auftreten eines Strömungsabrisses (Stall) und dem damit zumeist plötzlich auftretenden Einbruch der Förderarbeit eingeschränkt. Die Q-H Kennlinie wird damit instabil. Damit einher tritt häufig auch eine starke Erhöhung des erforderlichen NPSH-Wertes auf, der schon vor Erreichen des Förderhöheneinbruches zumeist zu nicht akzeptablen Schwingungen und Wellenbiegemomenten führt. Mit Casing Treatment ist es möglich, die Kennlinie zu stabilisieren und die hohen NPSHR-und Schwingungswerte zu reduzieren. Da es aber an den Nuten des Casing Treatments selber zu Kavitation kommt, wurde am Pfleiderer-Institut eine weitere Stabilisierungsmethode, eine sogenannte Nebenauslassdüse entworfen, die die Kennlinie ähnlich gut stabilisiert, wie das Casing Treatment. Es bleibt jedoch noch zu überprüfen, ob der Einsatz der Nebenauslassdüse ebenfalls zu einer Reduzierung der kavitationsbedingten Schwingungen führt. Weiterhin soll für die Nebenauslassdüse der Einfluss des Schaufelwinkels auf die Stabilisierungswirkung überprüft werden. Dabei sollen auch Messungen mit Particle-Image-Velocimetry (PIV) durchgeführt werden, um die Strömungsstrukturen stromauf der Düse zu untersuchen. Zusätzlich soll mit Hilfe instationärer Messtechnik der Stallbeginn näher untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen