Empirische und numerische Detailanalyse von Schwingungsvorgängen in verfahrenstechnischen Anlagen
Eine wichtige Aufgabenstellung für verfahrenstechnische Anlagen ist die Entwicklung eines Verständnisses für die Ursachen und Ausprägungen von Schwingungen in einem Pumpensystem. Anhand einer Anlage mit oszillierender Verdrängerpumpe sollen die durch die Pulsation der Pumpe entstehenden System- und Fluidsäulenschwingungen exakt analysiert und verstanden werden. Anschließend soll in Kooperation mit der UNI Bochum (Numerik) versucht werden, eine numerische Verbindung von einer dreidimensionalen CFD-Berechnung der Pumpe (Bochum) und einer eindimensionalen Rohrleitungsberechnung (Charakteristikenverfahren, Erlangen) zu entwickeln, damit die Gesamtsimulation einer Pumpe mit angeschlossenem Rohrsystem künftig machbar und möglich ist.
Um praxisrelevante Ergebnisse zu erhalten, sollen die experimentellen Untersuchungen an einer Technikumsanlage des Lehrstuhls durchgeführt werden, deren messtechnische Ausstattung und Flexibilität einzigartig in Deutschland ist. Die dort gewonnenen Ergebnisse sollen mit Hilfe analytischer Methoden und numerischen Modalanalysen und Simulationen verifiziert und in tragfähige Berechnungsmethoden für Gesamtsysteme überführt werden, und damit eine wirtschaftlich erfolgreiche und betriebssichere Auslegung von Pumpenanlagen erlauben.
