Schraubenkompressoren sind in der Industrie weit verbreitet und dadurch für einen großen Teil des weltweiten elektrischen Energieumsatzes verantwortlich. Die in der Regel in Schraubenkompressoren verwendeten Rotoren mit konstanter Rotorsteigung stellen dabei stets einen Kompromiss zwischen den beiden primär vorherrschenden dissipativen Mechanismen, Spaltmassenströmen und Auslassdrosselung, dar. Rotoren mit nicht-konstanter Rotorsteigung bieten eine vielversprechende Möglichkeit zur energetischen Verbesserung von Schraubenkompressoren.
In diesem Band wird das Potenzial nicht-konstanter Rotorsteigung auf Grundlage dimensionsloser Kennzahlen für eine große Variationsbreite an Randbedingungen untersucht. Die Genauigkeit der dafür durchgeführten Kammermodellsimulationen hängt in großem Maße von der Modellierung der maschineninternen Spaltmassenströme ab. Mithilfe von CFD-Simulationen wird daher der Durchfluss durch die Stirn- und Gehäusespalte untersucht und die Ergebnisse anhand eines Versuchsstandes experimentell validiert. Die Ergebnisse fließen anschließend in Form von Strömungsbeiwerten in die Simulation der Schraubenkompressoren ein. Die nicht-konstante Rotorsteigung wird anhand zweier geometrischer Konzepte untersucht und die optimalen Rotorgeometrien sowie die zugehörigen Gütegrade mit der optimalen Lösung konstanter Rotorsteigung gegenübergestellt. Das theoretisch bestimmte Potenzial wird schließlich anhand eines öleingespritzten Prototyps mit nicht-konstanter Rotorsteigung experimentell validiert.
Aktualisiert: 2023-05-15
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In der Vakuumtechnik sind, je nach Anwendung, eine Vielzahl verschiedener Pumpprinzipien erfolgreich. Das Einsatzgebiet der verschiedenen Pumpen und Pumpkombinationen ist dabei primär durch den zu erreichenden Arbeitsdruck und das erforderliche Saugvermögen bestimmt. Zur Erzeugung von Drücken im Bereich des Feinvakuums wird oftmals eine Vorvakuumpumpe mit einer Wälzkolbenvakuumpumpe kombiniert.
Den steigenden Anforderungen an ein größeres Leistungsvermögen sind die typischerweise eingesetzten Wälzkolbenvakuumpumpen nur bedingt gewachsen. Hieraus ergibt sich der Bedarf nach einem effizienterem und leistungsfähigeren Pumpenkonzept.
In diesem Band wird hierzu das Konzept des Screw Vacuum Blowers vorgestellt und sowohl numerisch als auch experimentell untersucht. Der geometrischen Komplexität dieses Maschinentyps wird durch die Entwicklung einer Methode zur geometrischen Analyse Rechnung getragen. Die vorteilhaften mechanischen und thermodynamischen Eigenschaften des Screw Vacuum Blowers gegenüber der Wälzkolbenvakuumpumpe können exemplarisch bestätigt werden.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Schraubenkompressoren sind in der Industrie weit verbreitet und dadurch für einen großen Teil des weltweiten elektrischen Energieumsatzes verantwortlich. Die in der Regel in Schraubenkompressoren verwendeten Rotoren mit konstanter Rotorsteigung stellen dabei stets einen Kompromiss zwischen den beiden primär vorherrschenden dissipativen Mechanismen, Spaltmassenströmen und Auslassdrosselung, dar. Rotoren mit nicht-konstanter Rotorsteigung bieten eine vielversprechende Möglichkeit zur energetischen Verbesserung von Schraubenkompressoren.
In diesem Band wird das Potenzial nicht-konstanter Rotorsteigung auf Grundlage dimensionsloser Kennzahlen für eine große Variationsbreite an Randbedingungen untersucht. Die Genauigkeit der dafür durchgeführten Kammermodellsimulationen hängt in großem Maße von der Modellierung der maschineninternen Spaltmassenströme ab. Mithilfe von CFD-Simulationen wird daher der Durchfluss durch die Stirn- und Gehäusespalte untersucht und die Ergebnisse anhand eines Versuchsstandes experimentell validiert. Die Ergebnisse fließen anschließend in Form von Strömungsbeiwerten in die Simulation der Schraubenkompressoren ein. Die nicht-konstante Rotorsteigung wird anhand zweier geometrischer Konzepte untersucht und die optimalen Rotorgeometrien sowie die zugehörigen Gütegrade mit der optimalen Lösung konstanter Rotorsteigung gegenübergestellt. Das theoretisch bestimmte Potenzial wird schließlich anhand eines öleingespritzten Prototyps mit nicht-konstanter Rotorsteigung experimentell validiert.
Aktualisiert: 2021-07-26
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Schraubenkompressoren sind in der Industrie weit verbreitet und dadurch für einen großen Teil des weltweiten elektrischen Energieumsatzes verantwortlich. Die in der Regel in Schraubenkompressoren verwendeten Rotoren mit konstanter Rotorsteigung stellen dabei stets einen Kompromiss zwischen den beiden primär vorherrschenden dissipativen Mechanismen, Spaltmassenströmen und Auslassdrosselung, dar. Rotoren mit nicht-konstanter Rotorsteigung bieten eine vielversprechende Möglichkeit zur energetischen Verbesserung von Schraubenkompressoren.
In diesem Band wird das Potenzial nicht-konstanter Rotorsteigung auf Grundlage dimensionsloser Kennzahlen für eine große Variationsbreite an Randbedingungen untersucht. Die Genauigkeit der dafür durchgeführten Kammermodellsimulationen hängt in großem Maße von der Modellierung der maschineninternen Spaltmassenströme ab. Mithilfe von CFD-Simulationen wird daher der Durchfluss durch die Stirn- und Gehäusespalte untersucht und die Ergebnisse anhand eines Versuchsstandes experimentell validiert. Die Ergebnisse fließen anschließend in Form von Strömungsbeiwerten in die Simulation der Schraubenkompressoren ein. Die nicht-konstante Rotorsteigung wird anhand zweier geometrischer Konzepte untersucht und die optimalen Rotorgeometrien sowie die zugehörigen Gütegrade mit der optimalen Lösung konstanter Rotorsteigung gegenübergestellt. Das theoretisch bestimmte Potenzial wird schließlich anhand eines öleingespritzten Prototyps mit nicht-konstanter Rotorsteigung experimentell validiert.
Aktualisiert: 2023-04-17
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In der Vakuumtechnik sind, je nach Anwendung, eine Vielzahl verschiedener Pumpprinzipien erfolgreich. Das Einsatzgebiet der verschiedenen Pumpen und Pumpkombinationen ist dabei primär durch den zu erreichenden Arbeitsdruck und das erforderliche Saugvermögen bestimmt. Zur Erzeugung von Drücken im Bereich des Feinvakuums wird oftmals eine Vorvakuumpumpe mit einer Wälzkolbenvakuumpumpe kombiniert.
Den steigenden Anforderungen an ein größeres Leistungsvermögen sind die typischerweise eingesetzten Wälzkolbenvakuumpumpen nur bedingt gewachsen. Hieraus ergibt sich der Bedarf nach einem effizienterem und leistungsfähigeren Pumpenkonzept.
In diesem Band wird hierzu das Konzept des Screw Vacuum Blowers vorgestellt und sowohl numerisch als auch experimentell untersucht. Der geometrischen Komplexität dieses Maschinentyps wird durch die Entwicklung einer Methode zur geometrischen Analyse Rechnung getragen. Die vorteilhaften mechanischen und thermodynamischen Eigenschaften des Screw Vacuum Blowers gegenüber der Wälzkolbenvakuumpumpe können exemplarisch bestätigt werden.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Aktualisiert: 2018-08-03
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