Theoretische und experimentelle Untersuchungen hydrodynamischer Aspekte bei integrierten mechatronischenFluidfördersystemen

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In der laufenden interdisziplinären Zusammenarbeit sollen auf theoretischem und experimentellem Wege hydrodynamische Aspekte untersucht werden, die sich aus neuartigen Ausführungen und Zusatzfunktionen von mechatronischen Fluidfördersystemen ergeben. Die Untersuchungen zielen auf Lösungen und Funktionen, die sich bei Pumpen nach dem rotodynamischen Prinzip (Kreiselpumpen) aus der strukturellen und funktionalen Integration der zur Energieübertragung und Druckerhöhung dienenden Bauteile zusammen mit dem elektrischen Antrieb, magnetischen Lagern und Sensoren zur Zustandserfassung erzielen lassen. Aufbauend auf die erarbeiteten integrierten Ausführungen für die axiale und radiale Laufradform sowie modellgestützten Verfahren zur selbständigen Erkennung und Bewertung von Betriebs- und Bauteilzuständen werden Möglichkeiten zur Realisierung der selbständigen Adaption und Optimierung des Betriebszustands (im Hinblick auf Leistungsaufnahme, Wirkungsgrad, Kavitation, unzulässigen Teillastbetrieb) untersucht. Dabei dient die unabhängig variable Drehzahl zum „load-sharing" einerseits von räumlich in einem Fluidfördersystem verteilten autonomen Pumpen-Modulen und andererseits einer Pumpeneinheit, die aus je einem axialen und radialen Pumpen-Modul mit darin integrierten Antrieben, Magnetlagern und Sensoren besteht. Die Pumpeneinheit dient zugleich als Demonstrator, um die in den verschiedenen Teilvorhaben der beteiligten Wissenschaftler erarbeiteten Lösungen und Methoden an einem gemeinsamen Untersuchungsobjekt zu verifizieren bzw. weiter zu entwickeln.