Entwicklung einer adaptiven und passiven Pulsationsdämpfereinheit
Patrick Tetenborg
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Patrick Tetenborg, Entwicklung einer adaptiven und passiven Pulsationsdämpfereinheit (2018), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832590376
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Description / Abstract
Beim Betrieb von Fluidenergiemaschinen stehen stets deren Zuverlässigkeit
und die Wirtschaftlichkeit im Vordergrund. Speziell bei
Verdrängermaschinen führt deren Förderprinzip häufig zu einer starken
Pulsationsanregung. Dieses Anregungspotential kann durch
strukturdynamische oder akustische Übertragungswege nochmals verstärkt
werden und die Zuverlässigkeit negativ beeinflussen. Um akustische
Verstärkungsmechanismen zu unterbinden, bieten sich interferenzbasierte
und dissipative Reduktionsmaßnahmen an. Insbesondere bei der dissipativen
Pulsationsdämpfung wird ein verbessertes Dämpfungsverhalten jedoch stets
zu Lasten eines zunehmenden Druckverlustes (Energiebedarfs) erzielt.
Daraus ergibt sich ein Bedarf nach einer verbesserten
Dämpfungscharakteristik mit reduziertem Druckverlust. Darauf aufbauend ist
eine neue, adaptive und passive Ausführung einer dissipativen
Pulsationsdämpfereinheit entwickelt worden. Die adaptive Anpassung der
Drosselcharakteristik erfolgt dynamisch innerhalb einer Schwankungsperiode
der lokalen Druckschwankungen und ohne Zufuhr von Fremdenergie.
In diesem Band wird systematisch der grundlegende analytische Ansatz (mit
neu definierter dimensionsloser Kennzahl), das Konzept und die
Realisierung dieser Pulsationsdämpfereinheit geschildert. Der vorteilhafte
Einsatz der Pulsationsdämpfereinheit wird anhand messtechnischer und
numerischer Ergebnisse bestätigt.
und die Wirtschaftlichkeit im Vordergrund. Speziell bei
Verdrängermaschinen führt deren Förderprinzip häufig zu einer starken
Pulsationsanregung. Dieses Anregungspotential kann durch
strukturdynamische oder akustische Übertragungswege nochmals verstärkt
werden und die Zuverlässigkeit negativ beeinflussen. Um akustische
Verstärkungsmechanismen zu unterbinden, bieten sich interferenzbasierte
und dissipative Reduktionsmaßnahmen an. Insbesondere bei der dissipativen
Pulsationsdämpfung wird ein verbessertes Dämpfungsverhalten jedoch stets
zu Lasten eines zunehmenden Druckverlustes (Energiebedarfs) erzielt.
Daraus ergibt sich ein Bedarf nach einer verbesserten
Dämpfungscharakteristik mit reduziertem Druckverlust. Darauf aufbauend ist
eine neue, adaptive und passive Ausführung einer dissipativen
Pulsationsdämpfereinheit entwickelt worden. Die adaptive Anpassung der
Drosselcharakteristik erfolgt dynamisch innerhalb einer Schwankungsperiode
der lokalen Druckschwankungen und ohne Zufuhr von Fremdenergie.
In diesem Band wird systematisch der grundlegende analytische Ansatz (mit
neu definierter dimensionsloser Kennzahl), das Konzept und die
Realisierung dieser Pulsationsdämpfereinheit geschildert. Der vorteilhafte
Einsatz der Pulsationsdämpfereinheit wird anhand messtechnischer und
numerischer Ergebnisse bestätigt.
Table of content
- BEGINN
- Symbol- und Abkürzungsverzeichnis
- Einleitung
- Stand der Technik
- Ansätze zur Pulsationsdämpfung
- Statische Systeme
- Adaptive und aktive Systeme
- Adaptive und passive Systeme
- Abgeleiteter Bedarf
- Zielsetzung und Vorgehensweise
- Voruntersuchungen
- Definition einer idealen dissipativen Pulsationsdämpfung
- Ebene Wellentheorie
- Analytischer Ansatz
- Konzept und Realisierung
- Konzept
- Auslegung
- Realisierung
- Versuchsaufbau und Messtechnik
- Schwingerreger-Versuchsstand
- Gasmengenversuchsstand
- Experimentelle Untersuchungen
- Strukturdynamik
- Strömungsmechanik
- Adaptive Kräfte
- Akustik
- Zwischenergebnis
- Numerische Untersuchungen
- Strukturdynamik
- Strömungsmechanische Erhaltungsgleichungen
- Eindimensionales 3-Charakteristikenverfahren
- Kennzahlen aus Dimensionsanalyse
- Ideale dissipative Pulsationsdämpfung
- Reproduktion der Messergebnisse
- Untersuchung von Einsatzgrenzen
- Optimierung und Auslegung
- Optimierungsansätze
- Auslegung