Experimentelle und numerische Untersuchung der Strömungsvorgänge in hydrostatischen Verdrängereinheiten am Beispiel von Außenzahnrad- und Axialkolbenpumpe

Die experimentellen Limitierungen ergeben die Motivation für die numerische Strömungsberechnung (CFD) der oben genannten Pumpen im Rahmen dieser Arbeit, um die komplexen Strömungsvorgänge besser als bisher verstehen und beurteilen zu können. Der wesentliche Vorteil der CFD im Vergleich zu konventionellen Messungen ist die Visualisierung sämtlicher Feldgrößen im Strömungsfeld. CFD kann jedoch experimentelle Studien nicht ersetzen. Erst die Kombination beider Methoden führt zur Einsparung von Entwicklungszeit, insbesondere durch Reduktion der Prototypanzahl. Durch den Einsatz der CFD ergibt sich die Möglichkeit, bereits in der Entwicklungsphase gezielt Einfluss auf die Strömungsmechanik zu nehmen. Neben der Kavitationsuntersuchung kann mit Hilfe der CFD Optimierungspotenzial der Strömungsgeometrie, insbesondere der Umsteuergeometrie gefunden werden. Die CFD- Simulation stellt jedoch keinen allumfassenden Lösungsansatz dar, da bei den Berechnungen stets nur bestimmte physikalische Phänomene abgebildet werden. Der Modellierungsaufwand steht immer in Abhängigkeit der zu untersuchenden Aufgabenstellung. Der Abgleich zwischen Experiment und CFD verspricht hier eine prinzipielle Verbesserung der wissenschaftlichen Analyse. Die Arbeit soll einen Beitrag zum verbesserten Verständnis der Strömungsvorgänge in hydrostatischen Verdrängereinheiten liefern. Mit Hilfe der neuen Erkenntnisse sollen Verbesserungen der Strömungsgeometrie in den Pumpen entwickelt werden, um den übergeordneten Entwicklungszielen nach geräuscharmen Pumpen mit hohem Wirkungsgrad und langer Lebensdauer näher zu kommen.