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Detached Eddy Simulation des turbulenten Strömungsfeldes in einer Radialpumpe

* Presenting author
Day / Time: 20.03.2019, 10:20-10:40
Room: Saal 4
Typ: Regulärer Vortrag
Abstract: Im Produktentwicklungsprozess muss neben dem Wirkungsgrad auch den akustischen Eigenschaften eine zunehmende Bedeutung beigemessen werden. Dies trifft insbesondere auch für Pumpen zu, die zur Wärme- und Wasserversorgung sowie Abwasserentsorgung eingesetzt werden. Kritisch sind dabei die im Betrieb auftretenden Druckpulsationen innerhalb der Pumpe. Insbesondere die durch die Wechselwirkungen zwischen Spiralgehäusezunge und Laufrad generierten Druckpulsationen führen zu einer Schwingungsanregungen des Pumpengehäuses und breiten sich als hydroakustische Wellen im Rohrleitungsnetz aus. Dadurch kann das gesamte Netz zu Schwingungen anregt werden. Die Schwingungen von Pumpe und Rohrleitungsnetz münden in einer Abstrahlung von Luftschall. Gegenstand des Beitrags ist die Vorstellung erster Forschungsergebnisse eines AiF Verbundprojektes zwischen der Universität Rostock und der Technischen Universität Hamburg-Harburg zur Untersuchung der Flüssigkeits- und Luftschallabstrahlung einer Radialpumpe mit experimentellen und numerischen Methoden. Hierbei werden die Ergebnisse einer DES Simulation des turbulenten Strömungsfeldes innerhalb der Radialpumpe vorgestellt. Neben der Auswertung zeitgemittelter Druck- und Geschwindigkeitsfelder, der Korrelationen der Schwankungsgrößen sowie punktueller Frequenzanalysen wird auch der Vergleich zwischen experimentell und numerisch bestimmten Wanddruckfluktuationen durchgeführt. Die Ergebnisse der DES Simulation werden weiterhin mit Blick auf die spezifischen Unterschiede zur einer URANS Simulation diskutiert. Die Berechnung der hydroakustischen Abstrahlung erfolgt durch den AiF Projektpartner auf Basis der transienten Druck- und Geschwindigkeitsfelder der DES Simulation.