Auftreten des Zirkulationsphänomens am Ausgang der Zentrifugalpumpe
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Dieser Beitrag wurde zuletzt von Katalyse eines Tropfens am 23.4.2018 um 15:03 bearbeitet. Bei der Konstruktion von Zentrifugalpumpen achten wir in der Regel darauf, dass die Ein- und Ausgänge nicht direkt neben Biegungen liegen – andernfalls kommt es zu einem Kreislaufphänomen. Was ist nun ein Kreislaufphänomen? Welche Auswirkungen hat das Phänomen der Wirbelströmung auf die Pumpe?
Wenn die Zentrifugalpumpe bei niedrigem Durchfluss arbeitet, entstehen in der Pumpe Kreislaufströmungen, die wiederum Radialkräfte erzeugen. Dadurch wird das Laufrad aus dem Gleichgewicht gebracht, die Belastung der Lager steigt an, was zu Schäden an den Dichtungen und Lagern führt. Bei besonders niedrigem Durchfluss kann außerdem die Temperatur des Fluids ansteigen, wodurch das Laufrad sowie der Pumpenkörper beschädigt werden. Zudem kann es zu einer Verbiegung der Pumpenwelle kommen – im schlimmsten Fall kann die Welle sogar durch Überlastung brechen. Durch die genaue Auswahl des Durchflusses und der Förderhöhe kann sichergestellt werden, dass die Zentrifugalpumpe während ihrer Nutzung in einem optimalen Leistungszustand ist.
Theoretischer Druckhub der Zentrifugalpumpe – Annahmen: a) Die Anzahl der Blätter im Laufrad ist unendlich, die Dicke der Blätter ist unendlich gering; es gibt keine Strömungsverzerrungen； b) Die Flüssigkeit ist ein ideales Fluid mit einer Viskosität von null; beim Fließen gibt es daher keinerlei Widerstand. Das sind die Annahmen für die Berechnung des theoretischen Drucks einer Zentrifugalpumpe. Tatsächlich kann die Anzahl der Blätter des Laufrads nicht unendlich sein, und auch die Dicke der Blätter kann nicht unendlich gering sein. Solange ein Druckunterschied vorhanden ist, fließt die Flüssigkeit