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Untersuchungen der Wanddruckpulsationen, der Betriebsschwingungen und der Luftschallabstrahlung einer Radialpumpe

* Presenting author
Day / Time: 22.03.2018, 10:40-11:00
Room: MW 1550
Typ: Vortrag (strukturierte Sitzung)
Abstract: Für Grundlagenuntersuchungen der Hydro- und Luftschallentstehung und Abstrahlung sowie des gekoppelten Schwingungsverhaltens einer einstufigen Radialpumpe wurde ein komplexer experimenteller Aufbau entwickelt und in einen reflexionsarmen Halbraum des integriert. Gegenstand der aktuellen Untersuchungen bildet zum einen die experimentelle Erfassung der für die Gehäuseanregung maßgeblich verantwortlichen Wanddruckfluktuationen aus dem turbulenten Strömungsfeld der Pumpe. Hierfür wurden dynamische Wanddrucksensoren eingesetzt, welche an mehreren Positionen der Pumpe verbaut sind. Synchron dazu wurden die Betriebsschwingungen und die Luftschallemissionen der Pumpe erfasst. Zur Bestimmung der Betriebsschwingungen wurden die Oberflächenbeschleunigungen an mehr als 300 Positionen auf dem Gehäuse der Pumpe sowie der Druck- und Saugleitung gemessen. Begleitend zu den experimentellen Untersuchungen wurde die turbulente Strömung in der Radialpumpe numerisch simuliert, wobei das skalenauflösende k-omega SST-SAS Turbulenzmodell verwendet wurde. In Kombination mit einen FEM Strukturmodell des experimentellen Aufbaus sind die in den Frequenzraum transformierten Wanddruckfluktuationen aus der CFD Simulation als Anregungskräfte verwendet worden, um eine numerische Betriebsschwingungsanalyse durchzuführen. Die umfangreichen experimentellen Untersuchungen dienen dabei gesamtheitlich der Bereitstellung von Validierungsdaten für die numerische Prozesskette bestehend aus CFD Strömungssimulation, FEM Struktursimulation und einer BEM gestützten Simulation der Luftschallabstrahlung der Radialpumpe. Die BEM Abstrahlungsrechnung werden dabei vom „Institut für Modellierung und Berechnung“ der TUHH durchgeführt.