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Hydroakustikprüfstand

Untersuchung der akustischen Eigenschaften von Kreiselpumpen und hydraulischen Komponenten

Der Hydroakustikprüfstand des Fachgebiet Fluidtechnik ist zur Untersuchung der akustischen Eigenschaften hydraulischer Maschinen und Komponenten konzipiert. In der momentanen Konfiguration lassen sich die passiven (Übertragungsverhalten) und aktiven (Pulsationsanregung) akustischen Charakteristika einer Kreiselpumpe messtechnisch bestimmen. Zurzeit lässt sich der Prüfstand ausschließlich unter atmosphärischen Bedingungen betreiben. Eine Erweiterung des Prüfstands um einen druckfesten Tank zur Realisierung eines definierten Über- oder Unterdruckes im System befindet sich in Planung.

Die einzelnen Komponenten und Baugruppen werden nachfolgend erläutert.

Antrieb
Der Prüfstand wird in der aktuellen Konfiguration von einer drehzahlgeregelten KSB-Kreiselpumpe angetrieben. Mit einem Regelventil lässt sich der Betriebspunkt der Pumpe regulieren.

Prozessgrößen
In der Saugleitung wird die Wassertemperatur gemessen, um deren Einfluss auf die Schallgeschwindigkeit zu berücksichtigen. Unmittelbar vor und hinter der Pumpe wird mittels kapazitiver Drucksensoren in einer Ringleitung der mittlere statische Druck auf Saug- und Druckseite der Pumpe gemessen. In Verbindung mit dem druckseitig angeordneten magnetisch-induktiven Durchflussmesser lässt sich dadurch der Totaldruck vor und hinter der Pumpe und somit der Betriebspunkt (Förderhöhe über Fördervolumenstrom) der Pumpe bestimmen.

Erfassung der Leitungsakustik
Auf Saug- und Druckseite der Pumpe sind jeweils Kaskaden von axial versetzten zeitlich hochauflösenden piezoelektrischen Druckaufnehmern angeordnet, welche genutzt werden, um in beiden Rohrleitungen unabhängig voneinander durch Wellendekomposition das ebene Wellenfeld zu bestimmen.

elektrodynamischer Schwingerreger
Um das Übertragungsverhalten von hydraulischen Maschinen oder Komponenten zu bestimmen, wird eine externe Schallquelle benötigt. Diese ist im Hydroakustikprüfstand durch einen elektrodynamischen Schwingerreger realisiert, der über eine flexible Membran akustische Wellen in das Fluid induziert. Die Amplitude ist variabel und es lassen sich Frequenzen von bis zu 500 Hz realisieren. Der Schwingerreger lässt sich auf der Saug- und Druckseite montieren.

Helmholtz-Resonator
Zur Messung von akustischen Übertragungmatrizen (Vierpolmatrizen) ist mitunter eine Veränderung der Systemimpedanz (akustische Systemantwort) erforderlich. Dazu ist ein Helmholtz-Resonator vorgesehen, der sich über einen Kugelhahn an das System an- und abkoppeln lässt, wodurch sich die Impedanz ändert. Auch der Helmholtz-Resonator lässt sich sowohl auf der Saug- als auch auf der Druckseite montieren.

Anfahrt & Lageplan

Der Campus der Technischen Universität Dortmund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dortmund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dortmund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Universität ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dortmund Universität“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 15- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dortmund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Universität mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dortmunder Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Universität. Ein größeres Angebot an internationalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Universität zu erreichen ist.

Die Ein­rich­tun­gen der TU Dort­mund verteilen sich auf den größeren Cam­pus Nord und den kleineren Cam­pus Süd. Zu­dem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark. Genauere In­for­ma­ti­onen kön­nen Sie dem Campusplan entnehmen.