Fluidenergiemaschienen

Der Forschungsschwerpunkt

Der Forschungsbereich Fluidenergiemaschinen ist einer der größeren Forschungsbereiche am Institut für Fluidsystemtechnik. Es werden die dominanten und wichtigsten Phänomene bei der Energieumwandlung von Fluidenergie in mechanische Energie erforscht. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf den Turbomaschinen, die sich nochmals weiter aufgliedern, wie in untenstehender Abbildung dargestellt ist.

Forschungsbereiche bei Fluidenergiemaschinen.

Der Bereich „Kleinwasserkraft“ entwickelt neue Konzepte zur Optimierung und Skalierung von umweltverträglicher Wasserkraft. Die Optimierung basiert auf streng axiomatischen Vorgehensweisen. Zur Skalierung wird u.A. das Cordier Diagramm herangezogen. Zusätzlich werden Modellversuche im Labor und experimentelle Untersuchungen an bereits vorhandenen Wasserkraftwerken durchgeführt.

Der zweite Bereich „Skalierungsmethoden“ entwickelt eine Wirkungsgradaufwertemethodik für Ventilatoren. Das Ziel ist, durch das Wissen der Ventilatorkennwerte und der Geometrie den Wirkungsgrad eines geometrisch ähnlichen, nur maßstäblich skalierten Ventilators vorherzusagen. Diese Methodik ist physikalisch basiert und sowohl für axiale, als auch für radiale Ventilatoren einsetzbar. Als Basis dienen experimentelle und numerische Untersuchungen an den institutseigenen Prüfständen.

Skalierung des Wirkungsgrades.

Der Bereich „Sekundärströmungen“ untersucht die Vorhersage von Strömungsinstabilitäten und die Wirbelausbreitung an einem Übergang zwischen einem stehenden und einem rotierenden Rohr. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Beschreibung der Drallausbreitung und dem Einfluss des Dralles auf die axiale Grenzschicht. Hinsichtlich der Teillastrezikulation wird die Beeinflussbarkeit der axialen Grenzschicht, unter Anderen mittels der aktiven Strömungskontrolle erforscht. Damit soll der Einsatzbereich einer Turbomaschine erweitert werden.

Der vierte Bereich „Energieeffizienz“ beschäftigt sich mit standardisierten Methoden zur Energieeffizienzbewertung und Energieeinsparpotentialen der Gruppe der Energy related Products (ErP). Gemeinsam mit den Dachorganisationen der jeweils betroffenen Produkthersteller werden Standardisierungsvorschläge zur Energieeffizienzbewertung von Produktgruppen erarbeitet. Aktuelle Arbeiten dieses Bereiches beschäftigen sich mit dem sogenannten Extended Product Approach zur Bewertung der Energieeffizienz von Wasserpumpenaggregaten (Einheit aus Wasserpumpe, Elektromotor und Frequenzumrichter) sowie der Entwicklung einer Bewertungsvorschrift der Energieeffizienz von Verdrängerpumpen unter Berücksichtigung deren funktionalen Anforderungen.

Aktuelle Forschung

Thema Infos
Kleinwasserkraft Forschungsseite
Belastbare Validierung und Erweiterung einer Aufwertungsmethodik für Radialventilatoren Forschungsposter
Generische Untersuchung der Teillastrezirkulation Forschungsposter
Entwicklung einer funktionsrelevanten Wirkungsgradbeschreibung von Verdrängermaschinen Forschungsposter

Abgeschlossene Forschungsvorhaben

Thema
Einfluss der Reynolds- und Machzahl auf die Auf- und Abwertungsmethodik für Radial- und Axialventilatoren Abschlussbericht
Weitere Informationen sowie den vollständigen Schlussbericht erhalten Sie über die Forschungsvereinigung für Luft- und Trocknungstechnik, Frankfurt.
Kontakt:
Belastbare Validierung und Erweiterung einer Aufwertungsmethodik für Radialventilatoren Abschlussbericht
Weitere Informationen sowie den vollständigen Schlussbericht erhalten Sie über die Forschungsvereinigung für Luft- und Trocknungstechnik, Frankfurt.
Kontakt:
Untersuchung und aktive Kontrolle
der Strömungsstabilität beim Übergang in ein rotierendes System
Forschungsposter
Das dynamische Betriebsverhalten von Schraubenpumpen Download
Entwicklung und Validierung eines neuen Verfahrens zur Aufwertung des Wirkungsgrads von Axialventilatoren im gesamten Betriebsbereich Download
Abschlussbericht
Zusammenhang zwischen Geometrie, Betriebsverhalten und Akustik bei axialen Turbomaschinen Download
Mikropumpe aus ferromagnetischem Elastomer Download
Virtueller Abgasturbolader Download
Experimentelle Untersuchung und Optimierung des Betriebsverhaltens eines Schraubenverdichters Download
Theoretische Untersuchungen und experimentelle Validierung zur Aufwertung von Wirkungsgrad und Druckziffer bei Radialventilatoren Forschungsposter
Publikationsliste

Weitere Informationen sowie den vollständigen Schlussbericht erhalten Sie über die Forschungsvereinigung für Luft- und Trocknungstechnik, Frankfurt.
Kontakt:
Theoretische und Experimentelle Untersuchungen an drehzahlregelbaren Kreiselpumpenaggregaten Forschungsposter