Experimentelle und numerische Untersuchungen der Schallentstehung in Radialpumpen und der Abstrahlung von Flüssigkeits- und Luftschall


Project Title
Experimentelle und numerische Untersuchungen der Schallentstehung in Radialpumpen und der Abstrahlung von Flüssigkeits- und Luftschall
 
Funding Code
19724 BG/2
 
 
Principal Investigator
 
Co-Worker
Piepiorka, Joscha
 
Status
Abgeschlossen
 
Duration
01-01-2018
-
31-05-2020
 
 
 
Abstract
Pumpen werden in großer Anzahl von KMU hergestellt und in vielen technischen Anwendungen eingesetzt. Die Abstrahlung von Flüssigkeits- und Luftschall ist dabei in vielen Bereichen ein wichtiges Kriterium für die Wettbewerbsfähigkeit. Systematische Untersuchungen zu den Ursachen und Beeinflussungsmöglichkeiten der Abstrahlung von Flüssigkeits- und Luftschall von Pumpen existieren nicht. Als besonders problematisch erweist sich für KMU‘s die Tatsache, dass die Vorausberechnung der Schallabstrahlung eines Produktes während der Entwicklung derzeit nicht möglich ist. Dies liegt u.a. darin begründet, dass bislang keine in sich geschlossene numerische Prozesskette existiert, um die Flüssigkeits- und Luftschallabstrahlung zu berechnen. Experimentelle Untersuchungen mit Prototypen hinsichtlich schallreduzierender Maßnahmen sind ebenfalls nur eingeschränkt möglich, da hierfür aus fertigungstechnischen Gründen meist nicht die Werkstoffe des Serienproduktes eingesetzt werden können. Die dargestellte Situation führt gegenwärtig zu langen Entwicklungszeiten von Pumpen für schallsensible Anwendungen. Gegenstand dieses Vorhabens ist die experimentelle und numerische Untersuchung der Flüssigkeits- und Luftschallabstrahlung von Radialpumpen sowie die Bereitstellung einer experimentell validierten numerischen Prozesskette. Insbesondere sollen dabei Erkenntnisse gewonnen werden, welche Modellierungstiefe die miteinander gekoppelten numerischen Verfahren zur Strömungs-, Struktur-, Flüssigkeits- und Luftschallabstrahlung aufweisen müssen, um bereits im Entwicklungsprozess, ohne eine prototypische Umsetzung des zukünftigen Produktes, zuverlässig die Schallabstrahlung zu prognostizieren. Die Validierung der eingesetzten numerischen Verfahren erfolgt dabei an einer prototypischen Radialpumpe die im reflexionsarmen Halbraum der Universität Rostock aufgebaut ist. An diesem Prototyp können alle für die Validierung der numerischen Methoden benötigten Größen messtechnisch erfasst werden.