Kavitationserosionsprüfstand

Aufbau der Messzelle mit (1) Wehr, (2) Gegenwehr und (3) eingespannter Probe.

Dieser Prüfstand dient der Untersuchung verschiedener Werkstoffproben und deren Beschichtungen auf ihre Widerstandsfähigkeit gegen Kavitationserosion.

Wird der statische Druck in einer Strömung lokal unter den Dampfdruck des Fluides abgesenkt, kommt es zur Entstehung von Dampfblasen. Diese werden mit der Strömung mitgerissen und implodieren in Gebieten höheren statischen Druckes. Durch diese plötzliche Volumenänderung kann es zu Druckschlägen und dadurch Materialschäden kommen. Der Prüfstand umfasst eine Messzelle, die in einen von einer Pumpe angetriebenen Kreislauf eingebunden ist. In der Messzelle wird das Wasser mittels einer Querschnittsverengung (gebildet durch Wehr und Gegenwehr) soweit beschleunigt, dass der statische Druck unter den Dampfdruck sinkt. Die eingespannte Probe wird so dem Kavitationsgebiet ausgesetzt. Durch Ermittlung des Gewichts der Probe vor und nach dem Versuch und Messung der Erosionstiefe an verschiedenen Schnitten kann das Ausmaß der Kavitationserosion bestimmt werden.

Die Messzelle ermöglicht die Variation der Kavitationscharakteristik mittels folgender Parameter:

  • Form und Abstand von Wehr und Gegenwehr
  • Zulauf- und Gegendruck
  • Blasenstrahlumlenkung
  • Probenabstand
Gesamtaufbau des Kavitationserosionsprüfstands
Bildung von Dampfblasen hinter der Querschnittsverengung.