Rekonstruktion radialer Kräfte an einem Raumförderer anhand von Gehäusedruckmessungen

Zusammenfassung Axialförderer erzeugen signifikante rotordynamische Kräfte, die von Kavitation und Durchflussrate beeinflusst werden. Die Abnahme der Kavitationszahl erhöht die Magnitude der Kräfte, ebenso wie die Abnahme des Durchflusskoeffizienten in experimentellen Prüfständen. Diese Kräfte können durch eine am Wellenlager montierte Messeinrichtung erfasst werden. Dies kann jedoch teuer sein und zu Problemen führen. In diesem Beitrag wird eine Methodik vorgeschlagen, um diese Kräfte anhand von Drucksignalen am Gehäuse an verschiedenen axialen und azimutalen Positionen zu messen, die anschließend mittels kontinuierlicher Wavelet-Transformationen ausgewertet werden. Die mit diesem Verfahren erhaltenen Ergebnisse werden mit Referenzsignalen verglichen, die von einer sechs-Komponenten-Balance am experimentellen Wasserprüfstand des Fluidmechaniklaboratoriums Lille (LMFL) gewonnen wurden, welcher der Untersuchung der Leistung und der instationären Phänomene bei Raumförderern dient. Zur Validierung werden verschiedene Förderergeometrien, Durchflussraten und Drehzahlen verwendet. Abschließend wird eine Kalibrierung durchgeführt, um die Unsicherheit dieser Methodik zu bewerten.