Team

Vor dem Hintergrund einer zukünftigen gesetzlichen Effizienzbewertung von Verdrängerpumpen sehen sich deren Hersteller mit zwei wesentlichen Herausforderungen konfrontiert: Erstens ist für eine energetische Bewertung eine physikalisch-basierte und validierte Wirkungsgradmodellierung notwendig, die anhand von wenigen Kenngrößen das Betriebsverhalten abbilden kann. Zweitens müssen diese Kenngrößen typenunabhängig sein, um verschiedene Verdrängerpumpentypen miteinander vergleichen zu können. In diesem Zusammenhang wurde am Institut für Fluidsystemtechnik ein typenunabhängiges Wirkungsgradmodell von Verdrängerpumpen entwickelt, dass deren Wirkungsgradverhalten anhand der folgenden vier dimensionslosen Kennzahlen beschriebt:

Spezifischer Druck Δp+, Reynoldszahl Re, spezifische Kompressibilität κ+ und relativer Spalt ψ.

Abbildung 1 zeigt hierzu den Wirkungsgradverlauf von zwei Verdrängerpumpen anhand von Muschelkurven. Drei Betriebspunkte, jeweils definiert über Förderdruck, Volumenstrom und Mediumseigenschaften, sind zudem anhand von weiteren Isolinien dargestellt werden. Diese Isolinien ergeben sich aus der möglichen Variation von Verdrängervolumen und Drehzahl. Als wichtiges Ergebniss wird ersichtlich, dass für verschiedene Betriebspunkte unterschiedliche Verdrängerpumpen energetisch vorteilhaft sind.