Theoretische und experimentelle Untersuchungen hydrodynamischer Aspekte bei integrierten mechantronischen Fluidfördersystemen

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In interdisziplinärer 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 einerseits auf die Analyse der Fluidbewegung in einem mechatronisch in eine peristaltische Bewegung versetzten Aktorschlauch als neuartiges Fördermodul z.B. für hochviskose und empfindliche Flüssigkeiten in bio- und medizintechnischen Anwendungen. Andererseits sollen Lösungen und Funktionen untersucht werden, 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, magnetischer Lagern und Sensoren zur Zustandserfassung erzielen lassen. Nach der Erarbeitung entsprechender integrierter Ausführungen für die axiale und radiale Laufradform werden Möglichkeiten zur Realisierung der selbständigen Erkennung und Bewertung sowie Adaption und Optimierung des Betriebszustands (im Hinblick auf Volumenstrom, Leistungsaufnahme, Wirkungsgrad, Kavitation, unzulässigen Teillastbetrieb) untersucht. Dabei dient die unabhängig variable Drehzahl zum "load-sharing" von räumlich in einem Fluidfördersystem verteilten autonomen Pumpen-Modulen oder von autonomen, zu einer Pumpeneinheit integrierten Laufrad-Modulen.