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Kameier 2012 5. Vorlesung Strömungstechnik II PEU Kavitation Allgemeine Beschreibung des Phänomens Bernoulli Diagramm Wirkungen.

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Präsentation zum Thema: "Kameier 2012 5. Vorlesung Strömungstechnik II PEU Kavitation Allgemeine Beschreibung des Phänomens Bernoulli Diagramm Wirkungen."—  Präsentation transkript:

1 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de 5. Vorlesung Strömungstechnik II PEU Kavitation Allgemeine Beschreibung des Phänomens Bernoulli Diagramm Wirkungen NPSH bei Pumpen

2 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Bernoulli Diagramm

3 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Bernoulli Diagramm

4 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Druckverlauf durch eine Querschnittsverengung

5 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Blasenimplosion aus: Bohl/Elmendorf: Strömungsmaschinen I, 2004

6 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Implosionsdrücke aus: Bohl/Elmendorf: Strömungsmaschinen I, 2004

7 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Spezifische Halteenergie oder Haltedruckhöhe und NPSH-Wert aus: Bezugspunkt s für die Haltedruckhöhe und Bezugspunkt s´ für den NPSH-Wert (aus KSB: Kreiselpumpenlexikon, 1974)

8 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Bernoullische Gleichung mit Verlusten und Energiezufuhr Y Pumpe/Ventilator

9 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de spezifische Haltenergie der Anlage Haltedruckhöhe der Anlage NPSH-Wert (Net Positiv Suction Head) Je kleiner der NPSH-Wert einer bestimmten Pumpenart ist, desto besser ist also ihre Saugfähigkeit. Der die Kavitation begrenzende Druck im Saugstutzen der Pumpe wird von den Verhältnissen der gesamten Anlage, wie den angeschlossenen Rohrleitungen beeinflusst!

10 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de NPSH-Verlauf beim Absenken des Eintrittsdrucks und konstantem Durchsatz sowie konstanter Drehzahl. aus: Käppeli, Strömungslehre und Strömungsmaschinen, 2002.

11 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Ermittlung des NPSH-Wertes (Absenken des Eintrittsdrucks) aus: Bohl/Elmendorf: Strömungsmaschinen I, 2004.

12 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Pumpencharakteristik für 2 Drehzahlen und Verlauf des NPSH-Wertes aus: Käppeli, Strömungslehre und Strömungsmaschinen, 2002.

13 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Beispielaufgabe: Pumpe in offenem Saugbetrieb NPSH Pumpe =3,8 mWasser 16° C P D =0,01816 bar q_v=14 l/s =999 kg/m 3 p 0 =1018 hPa Druckverlust in der Rohrleitung p V =14,7 kPa H V =p V /( g)=1,5 m gesucht: zulässige geodätische Höhe des Saugmundes der Pumpe je kleiner der Pumpewert, desto günstiger

14 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de NPSH – vereinfachte Eselsbrücke Net Positive Suction Head Netto-Energiehöhe am Eintritt = absolute Energiehöhe abzüglich der Verdampfungsdruckhöhe (10m – NPSH = Haltedruckhöhe) Eine Pumpe kann maximal aus der Tiefe (10m-NPSH) ansaugen. oder Eine Pumpe kann maximal um (10m – NPSH) in die Höhe gehängt werden. Ein niedriger NPSH Wert ist eine positive Eigenschaft einer Pumpe!

15 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de http://www.nature.com/nature/journal/v413/n6855/full/413477a0.html http://www.youtube.com/watch?v=eKPrGxB1Kzc Pistol Shrimp (Hinweis von N. Stenzel) Strahl

16 Kameier 2012 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de Pistol Shrimp – Kavitationsblasen kollabieren mit einem Lichtblitz Fortbewegung mit einer Schubkraft: (Kavitation als Nebeneffekt) technische Daten:Kollabieren der Blasen mit Lichtblitz 5000 K (4700 °C) (Berechnung???) 97 km/h = 27 m/s ca. 190 dB in einem Meter Abstand instationärer Effekt: kürzer als eine Millisekunde


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