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Experimentelle und analytische Untersuchung der...
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Experimentelle und analytische Untersuchung der Leckage und Reibung einer modellhaften Kraftstoff-Hochdruckpumpe auf Basis ingenieurkeramischer Werkstoffe ab 10.99 EURO

Anbieter: ebook.de
Stand: 26.09.2020
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Adaptive gasgeschmierte Gleitringdichtungen für...
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In der vorliegenden Arbeit werden überwiegend experimentell verschiedene adaptive gasgeschmierte Gleitringdichtungen untersucht. Dabei stehen das thermische und das dynamische Verhalten bei hohen p×u-Werten im Vordergrund.Für die Versuche an Axialgleitringdichtungen wurde ein leistungsstarker Prüfstand mit entsprechender Versorgungs- und Messtechnik aufgebaut. Die Messungen mit systematischer Parametervariation (bis 100 bar und 200 m/s bei einer Spaltweite von wenigen Mikrometern) erfolgten an vier verschiedenen Dichtungen, die sich in der Bemusterung, den Dichtringwerkstoffen, der Gestaltung, der Baugröße und der Maximaltemperatur unterscheiden. Messungen zum dynamischen Verhalten zeigen, dass die elastischen sekundären Dichtelemente im Betrieb zu gefährlichen Resonanzen führen können. Für zwei ausgewählte Dichtungen werden die Messergebnisse auch mit berechneten Dichtungskennlinien verglichen und so auch die hier anspruchsvollen Berechnungsverfahren verifiziert. Mit konventionellen gasgeschmierten Axialgleitringdichtungen (mit O-Ringen / Tmax = 200°C) konnten bei starker Wasserkühlung im stationären Betrieb Grenzwerte von 100 bar bei 100 m/s bzw. 5 bar bei 200 m/s realisiert werden. Außerdem wurde für den Einsatz in Gas- und Dampfturbinen eine Hochtemperaturdichtung (Tmax = 450°C) näher untersucht.Für genauere Untersuchungen an neuartigen Zwischenwellendichtungen für Flugtriebwerke wurde dann ein erweiterter Prüfaufbau mit zwei getrennt angetriebenen konzentrisch angeordneten Wellen geschaffen. Diese Dichtungen müssen hohe Anforderungen, wie sehr geringe Leckage auch bei hohem Druck und höchster Drehzahl, begrenzten radialen Bauraum, hohe Temperaturen und großen axialen Längenausgleich, erfüllen. Dabei wurden Testdichtungen mit axialer Spaltregelung in zwei Ursprungsvarianten und in detailverbesserten Modifikationen erprobt und daraus ein Entwurf für eine neue Dichtung erstellt, bei der die noch vorhandenen gravierenden Schwachpunkte konstruktiv gelöst sind.Schließlich wurden mit einem abermals modifizierten Prüfaufbau Schwimmringdichtungen unter erschwerten Einsatzbedingungen untersucht. Aufbauend auf diesen Messergebnissen wurden die Berechnungsgrundlagen wesentlich verbessert. Aus der Untersuchung des dynamischen Verhaltens der Schwimmringe wurden Empfehlungen hinsichtlich Selbstzentrierung, axialer Vorspannung und richtiger Spaltweite erarbeitet, mit denen sich auch ein gefährliches Anstreifen des Dichtrings auf der Welle vermeiden lässt.

Anbieter: Dodax
Stand: 26.09.2020
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Regelung eines leckagebehafteten Hydrauliksyste...
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Hydraulische Systeme, wie sie heute in den meisten Maschinen üblich sind, weisen immer Leckagen auf. Ein in der Industrie weit verbreitetes Beispiel ist die Membranverdrängerpumpe. Da die Aktoren schnell arbeiten müssen, ist dieser Pumpentyp ein besonders kritischer Fall, da aus der Verarbeitung kleiner Volumina eine hohe technische Komplexität folgt. Fehler bei der Leckageergänzung können zu einem Totalausfall des Systems führen. Aktuelle Lösungen können keine absolute Zuverlässigkeit garantieren. Um diese Fehlerquelle zu beseitigen, sollte ein Condition Monitoring System entwickelt werden, gefolgt von einer entsprechenden Regelung.Eine detaillierte Untersuchung der auftretenden Leckagen wurde durchgeführt, gefolgt von einer Auswahl möglicher Aktoren, die entsprechend schnell agieren können. Die Untersuchungen mündeten in umfangreiche theoretische Modelle für die Leckage, den Aktor und den Regelkreis, welche durch empirische Untersuchungen nachgewiesen wurden.Diese Untersuchungen lieferten wertvolle Informationen über die Regelung eines leckagebehafteten Hydrauliksystems, die auch in anderen Fällen zur Erhöhung der Prozesssicherheit eingesetzt werden können.

Anbieter: Dodax
Stand: 26.09.2020
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Modellbasierte Bestimmung der SF6-Verlustrate i...
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Die Norm 62271-203 der IEC (International Electrotechnical Commission) erlaubt eine maximale SF6 -Leckrate in Gasisolierten Hochspannungsanlagen von 0.5% pro Jahr. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, solch kleine Leckraten messen zu können oder gar permanent zu überwachen. Deren Erfassung ist bis heute nicht zufriedenstellend gelöst. Problematisch sind einerseits natürliche, thermisch bedingte Fluktuationen in Druck- und lokalen Dichtewerten und andererseits die hohen Ansprüche an die Messgenauigkeit und Langzeitstabilität der einzusetzenden Sensoren. Die erwähnten Fluktuationen ergeben sich aus einem inhomogenen, instationären Temperaturfeld im Gasraum, welches seine Ursachen in der Erwärmung gewisser Komponenten durch ohmsche Verluste sowie in zeitlich veränderlichen Umgebungsbedingungen wie Aussentemperatur und Sonneneinstrahlung hat. Diese Fluktuationen können den Wert der durch die IEC maximal zugelassenen Leckrate ohne weiteres um das Zehnfache überschreiten. Damit können Lecks über längere Zeit verborgen bleiben. Bisher wurde der Fluktuation des Messsignals damit begegnet, dass dieses nachträglich geglättet wurde, beispielsweise durch Bildung des gleitenden Mittelwertes. Damit besteht die Möglichkeit, die tageszeitlichen Schwankungen zu dämpfen. Jahreszeitliche Schwankungen lassen sich damit kaum reduzieren. Unter der Annahme, dass die Fluktuationen deterministischer Natur sind, wurde davon ausgegangen, dass diese berechenbar sind. Dazu wurde im Rahmen dieser Arbeit eine Untersuchung jener Phänomene notwendig, welche die Fluktuationen verursachen. Numerische Strömungssimulationen (CFD, Computational Fluid Dynamics) und die experimentelle Messung des Strömungsfeldes erlaubten die Quantifizierung der instationären Konvektionsströmung im kreiszylindrischen Ringspalt, wie sie beispielsweise näherungsweise bei Gasisolierten Leitungen (GIL) und Sammelschienen Gasisolierter Schaltanlagen (GIS) auftritt. Es zeigte sich, dass der stark erwärmte Innenzylinder – also beispielsweise das Leiterrohr – eine ausgeprägte Konvektionsströmung von bis zu 7 cm/s oberhalb des Innenzylinders verursacht. Diese Strömung führt aber nur partiell zur Vermischung von warmen und kalten Gaszonen. Insbesondere unterhalb des Innenzylinders bildet sich eine Zone relativ kühlen und damit dichten Gases. Würde an dieser Stelle ein Dichtesensor eingesetzt, wäre mit verhältnismässig grossen Fluktuationen zu rechnen. Um die zeitlichen Verläufe des Gasdrucks und der Gasdichte an verschiedenen Positionen messen zu können, wurde im Labor ein Versuchsstand mit einem GIS-Sammelschienensegment aufgebaut. Es konnten verschiedene Strom-Lastkurven, kombiniert mit Sonneneinstrahlung, vorgegeben werden. Dabei hat sich gezeigt, dass die Druckfluktuationen ungefähr dreimal grösser als die höchsten Dichtefluktuationen sind (11% gegenüber 4%). Die uniforme Druckverteilung führt dazu, dass die Druckfluktuationen überall im Gasraum den gleichen Wert aufweisen. Die inhomogene Dichteverteilung führt hingegen positionsabhängig zu signifikanten Unterschieden der Dichte in Form und Amplitude der Fluktuationen. Maximale Dichtefluktuationen ergeben sich an der tiefsten Stelle im Gasraum, minimale Dichtefluktuationen auf mittlerer Höhe. Wie am Versuchsstand gezeigt werden konnte, gilt dies auch für vertikale Elemente, wie sie in GIS und SF6 -Durchführungen vorkommen. Als mögliche Filtermethode zur Reduktion der Fluktuationen wird ein modellbasierter Ansatz vorgeschlagen. Dabei wird der Messwert permanent mit einem simulierten Wert verglichen. Die Abweichung entspricht dann den Gasverlusten durch eine Leckage. Um die Komplexität und damit den Rechenaufwand dieses Modelles niedrig zu halten, empfiehlt sich der Gasdruck als Messgrösse. Anders als die Gasdichte ist dieser homogen verteilt. Auf dieseWeise ist es realistisch, einen realen Gasverlust von 0.5% erkennen zu können. Unter Laborbedingungen konnte sogar eine Modellgenauigkeit von 0.3% erreicht werden, welche entsprechend die Ansprechschwelle für Leckagen auf 0.3% reduziert. Dies setzt eine entsprechend hohe Messgenauigkeit und Langzeitstabilität des Drucksensors voraus. Erfreulicherweise

Anbieter: Orell Fuessli CH
Stand: 26.09.2020
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Modellbasierte Bestimmung der SF6-Verlustrate i...
47,99 € *
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Die Norm 62271-203 der IEC (International Electrotechnical Commission) erlaubt eine maximale SF6 -Leckrate in Gasisolierten Hochspannungsanlagen von 0.5% pro Jahr. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, solch kleine Leckraten messen zu können oder gar permanent zu überwachen. Deren Erfassung ist bis heute nicht zufriedenstellend gelöst. Problematisch sind einerseits natürliche, thermisch bedingte Fluktuationen in Druck- und lokalen Dichtewerten und andererseits die hohen Ansprüche an die Messgenauigkeit und Langzeitstabilität der einzusetzenden Sensoren. Die erwähnten Fluktuationen ergeben sich aus einem inhomogenen, instationären Temperaturfeld im Gasraum, welches seine Ursachen in der Erwärmung gewisser Komponenten durch ohmsche Verluste sowie in zeitlich veränderlichen Umgebungsbedingungen wie Aussentemperatur und Sonneneinstrahlung hat. Diese Fluktuationen können den Wert der durch die IEC maximal zugelassenen Leckrate ohne weiteres um das Zehnfache überschreiten. Damit können Lecks über längere Zeit verborgen bleiben. Bisher wurde der Fluktuation des Messsignals damit begegnet, dass dieses nachträglich geglättet wurde, beispielsweise durch Bildung des gleitenden Mittelwertes. Damit besteht die Möglichkeit, die tageszeitlichen Schwankungen zu dämpfen. Jahreszeitliche Schwankungen lassen sich damit kaum reduzieren. Unter der Annahme, dass die Fluktuationen deterministischer Natur sind, wurde davon ausgegangen, dass diese berechenbar sind. Dazu wurde im Rahmen dieser Arbeit eine Untersuchung jener Phänomene notwendig, welche die Fluktuationen verursachen. Numerische Strömungssimulationen (CFD, Computational Fluid Dynamics) und die experimentelle Messung des Strömungsfeldes erlaubten die Quantifizierung der instationären Konvektionsströmung im kreiszylindrischen Ringspalt, wie sie beispielsweise näherungsweise bei Gasisolierten Leitungen (GIL) und Sammelschienen Gasisolierter Schaltanlagen (GIS) auftritt. Es zeigte sich, dass der stark erwärmte Innenzylinder – also beispielsweise das Leiterrohr – eine ausgeprägte Konvektionsströmung von bis zu 7 cm/s oberhalb des Innenzylinders verursacht. Diese Strömung führt aber nur partiell zur Vermischung von warmen und kalten Gaszonen. Insbesondere unterhalb des Innenzylinders bildet sich eine Zone relativ kühlen und damit dichten Gases. Würde an dieser Stelle ein Dichtesensor eingesetzt, wäre mit verhältnismässig grossen Fluktuationen zu rechnen. Um die zeitlichen Verläufe des Gasdrucks und der Gasdichte an verschiedenen Positionen messen zu können, wurde im Labor ein Versuchsstand mit einem GIS-Sammelschienensegment aufgebaut. Es konnten verschiedene Strom-Lastkurven, kombiniert mit Sonneneinstrahlung, vorgegeben werden. Dabei hat sich gezeigt, dass die Druckfluktuationen ungefähr dreimal grösser als die höchsten Dichtefluktuationen sind (11% gegenüber 4%). Die uniforme Druckverteilung führt dazu, dass die Druckfluktuationen überall im Gasraum den gleichen Wert aufweisen. Die inhomogene Dichteverteilung führt hingegen positionsabhängig zu signifikanten Unterschieden der Dichte in Form und Amplitude der Fluktuationen. Maximale Dichtefluktuationen ergeben sich an der tiefsten Stelle im Gasraum, minimale Dichtefluktuationen auf mittlerer Höhe. Wie am Versuchsstand gezeigt werden konnte, gilt dies auch für vertikale Elemente, wie sie in GIS und SF6 -Durchführungen vorkommen. Als mögliche Filtermethode zur Reduktion der Fluktuationen wird ein modellbasierter Ansatz vorgeschlagen. Dabei wird der Messwert permanent mit einem simulierten Wert verglichen. Die Abweichung entspricht dann den Gasverlusten durch eine Leckage. Um die Komplexität und damit den Rechenaufwand dieses Modelles niedrig zu halten, empfiehlt sich der Gasdruck als Messgrösse. Anders als die Gasdichte ist dieser homogen verteilt. Auf dieseWeise ist es realistisch, einen realen Gasverlust von 0.5% erkennen zu können. Unter Laborbedingungen konnte sogar eine Modellgenauigkeit von 0.3% erreicht werden, welche entsprechend die Ansprechschwelle für Leckagen auf 0.3% reduziert. Dies setzt eine entsprechend hohe Messgenauigkeit und Langzeitstabilität des Drucksensors voraus. Erfreulicherweise

Anbieter: Thalia AT
Stand: 26.09.2020
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