Investigation of air flow through non-contacting shaft seals preventing leakage of fluid fog or steam

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Berührende Dichtelemente wurden in den letzten Jahren zunehmend durch berührungsfreie Wellendichtungen (BFWD) ersetzt, wenn anspritzende Flüssigkeit bei hoher Umfangsgeschwindigkeit oder hoher Temperatur zuverlässig abzudichten ist. BFWD sind zudem verlustleistungsarm, benötigen kein schmierendes Fluid und sind völlig verschleißfrei. Es gibt praxisgerechte, erprobte Richtlinien und Lösungen für die Gestaltung von BFWD zur Abdichtung von Flüssigkeiten, aber es gibt noch keine verlässliche Methode, den stets entstehenden Flüssigkeitsdunst und -nebel berührungsfrei zurückzuhalten. Im Gegenteil, BFWD induzieren selbst geometriebedingt Luftströme, die z.B. Öldunst aus dem Aggregat in die Umgebung fördern. Umweltschäden, Funktionsstörungen und damit wirtschaftliche Schäden sind die Folge. Ziel des Vorhabens ist die experimentelle Ermittlung der für die Öldunstleckage verantwortlichen Luftströmungen in berührungsfreien Wellendichtungen. Projektbegleitend werden die Luftströmungen mit Hilfe der Finiten-Elemente-Methode berechnet und analysiert. Darauf aufbauend werden neue Gestaltungsrichtlinien entwickelt, die zu luftstromoptimierten Wellendichtungen führen und damit Flüssigkeitsdunst- und Nebelleckage vermeiden.