Bewertung neuer Konzepte zur Vermeidung von Leistungsinstabilitäten bei Hochdruck-Gehäusepumpen

Die Interaktion zwischen Laufrad und Leitschaufeln bestimmt das Betriebsverhalten von mehrstufigen Hochdruckgehäusepumpen. Besonders die Instabilität der Kennlinie (PCI – Performance Curve Instability) ist von besonderem Interesse und bisher nicht vollständig verstanden. PCI bedeutet, dass die Steigung der Förderhöhenkennlinie positiv wird bei steigendem Volumenstrom.

Die Teillastinstabilität wird durch die Rezirkulationszonen am Eintritt es Laufrades verursacht, was zu einem Druckhöhenabfall führt. Obwohl diese Art der Instabilität weiterhin ein Problem in der Laufradpumpentechnologie darstellt, ist sie gut verstanden, und es existieren effektive Methoden zu ihrer Vermeidung.

Die Vollastinstabilität hingegen tritt in der Nähe des Punkts besten Wirkungsgrades (BEP) – Best Efficiency Point) auf. Sie wird durch die Wechselwirkung des Strömungsverhaltens am Laufradaustritt und am Eintritt der Leitschaufeln verursacht. Diese Instabilität ist von größerem Interesse und wird im Projekt untersucht, da sie bislang nicht verstanden ist und weiterhin schwerwiegende Probleme in der Laufradpumpentechnologie verursacht.

In dem Projekt werden neue Konzepte zur Auslegung von Leitschaufel entwickelt und sowohl numerisch als auch experimentell untersucht.


Danksagung

Das Forschungsprojekt wird von KSB SE & Co. KGaA gefördert. Wir danken KSB SE & Co. KGaA für die finanzielle Unterstützung, die es ermöglicht, die experimentellen und numerischen Untersuchungen durchzuführen.