Der Prüfstand ermöglicht die Erforschung der Ein- und Mehrphasenströmungsvorgänge in Pumpen. Dafür können reine Wasserströmungen oder Gas-Flüssigkeit-Strömungen mit präzise einstellbarem Gas-Volumen-Anteil realisiert werden. Die Gasverteilung in den einzelnen Bauteilen der Pumpen können mittels Hochgeschwindigkeitsaufnahmen erfasst werden.

Gegenwärtig wird der Prüfstand genutzt zur Erforschung der Strömungsverluste in ebenen Kanälen mit verschiedenen Rauheiten. Die Messungen dienen der Validierung von am Lehrstuhl erarbeiteten Methoden zur numerischen Abschätzung der Verluste bei unterschiedlichen Rauheitsregimen.

Aus einem Tank wird mithilfe einer Pumpe Wasser in den Kreislauf gefördert. Durch das Rohrsystem, bestehend aus DN150 PN 6 PVC-Rohren, wird das Wasser passiert einen Strömungskonditionierer und einen Gleichrichter mit Wabenstruktur geführt, um eine ausgeglichene, drallarme Strömungs zu erhalten bevor sie in den Kanal eintritt. Die obere Wand wird mit einer Rauheit versehen. An der unteren Wand sind Druckbohrungen mit einem Durchmesser von 0.5 mm und einer Tiefe von 1 mm angebracht. Diese haben einen definierten Abstand von 400 mm in Strömungsrichtung, um daraus den Druckgradienten zu bestimmen. So kann der Effekt der Rauheit auf den Druckverlust gemessen und ausgewertet werden. Es können auch LDA - (Laser Doppler Anemometer) und direkte Wandschubspannungsmessungen durchgeführt werden.

Messtechnik:

• Temperatursensor Endress und Hauser PT100
• Durchflussmessgerät Krohne Optiflux 4000 mit Messumformer IFC 100
• Differenzdrucksensoren Krohne Optibar DP 7060
• Druckmessumformer WIKA Typ S-10
• Wandschubspannungswaage

Messbereich:

• Kanal-Reynoldszahl: 30 000 … 100 000
• Volumenstrom: 25 … 110 m³/h

Aufgetragene Rauheitsformen:

Reguläre Rauheit:

• Prismen mit rechtwinklig dreieckigem Querschnitt (linksseitiger rechter Winkel)
• Prismen mit rechtwinklig dreieckigem Querschnitt (rechtsseitiger rechter Winkel)

Irreguläre Rauheit:

• Gussoberfläche
• Feingussoberfläche