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Kreiselpumpenprüfstand

Ansprechpartner: M. Sc. Nicolas Casimir, Dr.-Ing. Maximilian Paßmann, Artem Tukalov

Am Kreiselpumpenprüfstand des HSM werden die Auswirkungen der Kavitation auf das Pumpen- und Anlagenverhalten, aber auch das generelle Verhalten von Pumpen in verschiedenen Betriebszuständen untersucht. Dazu werden H/Q-Kennlinien (Förderhöhe H über Volumenstrom Q) erstellt und NPSH-Messungen (Net Positive Suction Head) durchgeführt. Mithilfe von Messungen der Druckwellen soll zudem das Druckniveau bei einsetzender Kavitation erfasst werden. Der Ort der Kavitation kann durch endoskopische Untersuchungen und mithilfe der Farbabtragsmethode festgestellt werden. Der Prüfstand wird zudem in der Lehre zur Durchführung von studentischen Fachlaborversuchen eingesetzt.

Der schematische Aufbau des Prüfstandes ist in Abbildung 1 dargestellt. Es können zwei einstufige, radiale Kreiselpumpen der Firma Wilo SE untersucht werden, die aufgrund der niedrigen spez. Drehzahl nq als Langsamläufer eingestuft werden. Eine Durchflussmessung (MID) und eine Drossel ermöglichen die Ermittlung und Veränderung des Volumenstroms. Mithilfe der Vakuumpumpe kann das Druckniveau herabgesetzt und somit Kavitation in den Pumpen hervorgerufen werden.


Untersuchungsschwerpunkte:
  • Erstellung von H/Q-Kennlinien
  • NPSH-Messungen Kennlinien
  • Leistungsmessungen
  • Druckniveau bei Beginn von Kavitation (NPSHi) mithilfe optischer und akustischer Methoden
  • Ort der Kavitation (Endoskop) und der Erosion (Farbabtragsmethode)

Verfügbare Messtechnik:
  • Stationäre Messtechnik:
    • Hochgenaue Druckmessung (Messunsicherheit δp=0,04% (FS))
    • Magnetisch induktive Durchflussmessung
    • Messdatenerfassung: National Instruments DAQ-System
  • Zeitaufgelöste Messtechnik:
    • Piezoresistive Drucktransmitter der Firma Keller AG mit einer Grenzfrequenz von fmax=5 kHz.
    • Messdatenerfassung: imc CRONOSflex (Basiseinheit mit zusätzlichen Erweiterungsmodulen)

Technische Daten:


Eigene Veröffentlichungen zum Thema (Auswahl):

Limbach, P. & Skoda, R. (2017). Numerical and Experimental Analysis of Cavitating Flow in a Low Specific Speed Centrifugal Pump With Different Surface Roughness. J. Fluids Eng. 2017, 139(10):101201-101201-8. DOI: 10.1115/1.4036673

Limbach, P., Müller, T., Blume, M. & Skoda, R. (2016). Numerical and experimental investigation of the cavitating flow in a low specific speed centrifugal pump and assessment of the influence of surface roughness on head prediction. Proc. 16th Int. Symp. Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery, ISROMAC 16, Honolulu, Hawaii, USA, April 10-15, 2016.


Abbildung 1: Kreiselpumpenprüfstand des HSM
Abbildung 1: Kreiselpumpenprüfstand des HSM
Abbildung 2: Repräsentative Messdaten der Radialpumpe BL 32/220-1.5/4 (□<sub>q</sub> = 12): (a) Förderhöhe H in Abhängigkeit des geförderten Volumenstroms Q für zwei Pumpendrehzahlen n; (b) NPSH Messung für zwei Volumenströme Q.
Lupe
Abbildung 2: Repräsentative Messdaten der Radialpumpe BL 32/220-1.5/4 (□q = 12): (a) Förderhöhe H in Abhängigkeit des geförderten Volumenstroms Q für zwei Pumpendrehzahlen n; (b) NPSH Messung für zwei Volumenströme Q.