Hightech im Dienste unserer Kunden
Laufradfestigkeit
Zur Ermittlung der Werkstoffspannungen setzen wir die Finite-Elemente-Methode (FEM) ein. Als äußere Lasten verwenden wir die Zentrifugalkräfte und falls notwendig und möglich auch die Strömungskräfte. Wir führen Berechnungen sowohl im Rahmen der internen Auftragsabwicklung als auch als Dienstleister für externe Aufträge durch.
Spannungsermittlung mit Dehnmeßstreifen (DMS)
Zur Ermittlung von Bauteilspannungen führen wir DMS-Messungen durch, typischerweise bei unseren Laufrädern und Gehäusen. Damit verifizieren wir falls gefordert unsere im Vorfeld getätigten FEM-Berechnungen.
Modalanalysen
Das Schwingungsverhalten der Laufräder von Ventilatoren wird bestimmt durch die Lage der Eigenfrequenzen. Diese werden im Vorfeld rechnerisch ermittelt und produktionsbegleitend überprüft.
Rechnerische Modalanalysen
Den Design-Prozess begleiten rechnerische Modalanalysen via FEM unter besonderer Berücksichtigung der Veränderung der Eigenfrequenzen durch die Rotationsbewegung.
Typische Schwingung mit 2 Knotendurchmessern.
Typische Schwingung mit Vorzeichenwechsel in jedem Schaufelkanal.
Experimentelle Modalanalysen
Zur Verifikation der FEM-Berechnungen führen wir experimentelle Modalanalysen durch, wobei sich aus der Messung des Amplituden- und Phasengangs im Bode-Diagramm die Resonanzfrequenzen ergeben. Die genaue Zuordnung zu den berechneten Eigenformen wird durch eine Vielzahl von Messungen an unterschiedlichen Messorten und Auswertung der Phasenwinkel gewährleistet.
Gehäuseberechnungen
Die Gehäuse unserer Ventilatoren und Verdichter werden falls erforderlich als Druckbehälter ausgelegt und TÜV geprüft.
Beispiel eines Brüdenverdichtergehäuses mit Versteifungen Prüfdruck 5 bar
Auslegung nach AD 2000-S2.
Beispiel eines Hochdruckventilators
Prüfdruck 134 bar
Auslegung nach AD2000-S2
TÜV geprüfte FEM-Berechnung.
Softwareentwicklung als Werkzeug für Projektingenieure
Der Wissenstransfer zu den Projektingenieuren wird häufig in Form von PC-Programmen durchgeführt. Dadurch erhalten diese direkten Zugang und sofort verwertbare Ergebnisse.
- Messtechnische Kennlinienermittlungen und Optimierung
- Festigkeitsberechnungen
- Laufradfestigkeit und DMS-Messungen
- Schwingungsuntersuchungen (Modalanalyse) an Laufrädern
- Gehäuseberechnungen
- Schwingungstechnische Auslegung von Grundrahmen
- Numerische Strömungssimulation (CFD) zur Optimierung unserer Laufräder und Gehäuse
- Strömungstechnische Leistungsmessungen
- Schallmessungen
- Softwareentwicklung als Werkzeug für
- Projektingenieure
- Mitarbeit bei der Forschungsgemeinschaft für Luft-und Trocknungstechnik (FLT)
Laufradfestigkeit
Zur Ermittlung der Werkstoffspannungen setzen wir die Finite-Elemente-Methode (FEM) ein. Als äußere Lasten verwenden wir die Zentrifugalkräfte und falls notwendig und möglich auch die Strömungskräfte. Wir führen Berechnungen sowohl im Rahmen der internen Auftragsabwicklung als auch als Dienstleister für externe Aufträge durch.
Spannungsermittlung mit Dehnmeßstreifen (DMS)
Zur Ermittlung von Bauteilspannungen führen wir DMS-Messungen durch, typischerweise bei unseren Laufrädern und Gehäusen. Damit verifizieren wir falls gefordert unsere im Vorfeld getätigten FEM-Berechnungen.
Modalanalysen
Das Schwingungsverhalten der Laufräder von Ventilatoren wird bestimmt durch die Lage der Eigenfrequenzen. Diese werden im Vorfeld rechnerisch ermittelt und produktionsbegleitend überprüft.
Rechnerische Modalanalysen
Den Design-Prozess begleiten rechnerische Modalanalysen via FEM unter besonderer Berücksichtigung der Veränderung der Eigenfrequenzen durch die Rotationsbewegung.
Typische Schwingung mit 2 Knotendurchmessern.
Typische Schwingung mit Vorzeichenwechsel in jedem Schaufelkanal.
Experimentelle Modalanalysen
Zur Verifikation der FEM-Berechnungen führen wir experimentelle Modalanalysen durch, wobei sich aus der Messung des Amplituden- und Phasengangs im Bode-Diagramm die Resonanzfrequenzen ergeben. Die genaue Zuordnung zu den berechneten Eigenformen wird durch eine Vielzahl von Messungen an unterschiedlichen Messorten und Auswertung der Phasenwinkel gewährleistet.
Gehäuseberechnungen
Die Gehäuse unserer Ventilatoren und Verdichter werden falls erforderlich als Druckbehälter ausgelegt und TÜV geprüft.
Beispiel eines Brüdenverdichtergehäuses mit Versteifungen Prüfdruck 5 bar
Auslegung nach AD 2000-S2.
Beispiel eines Hochdruckventilators
Prüfdruck 134 bar
Auslegung nach AD2000-S2
TÜV geprüfte FEM-Berechnung.
Softwareentwicklung als Werkzeug für Projektingenieure
Der Wissenstransfer zu den Projektingenieuren wird häufig in Form von PC-Programmen durchgeführt. Dadurch erhalten diese direkten Zugang und sofort verwertbare Ergebnisse.
Festigkeitsberechnung eines Axiallaufrades
Äußere Lasten
- Zentrifugalkräfte bei 3.600 U/min
- Drehbeschleunigung beim Anfahrvorgang
- Strömungskräfte bei 30bar Saugdruck
Festigkeitsberechnung eines Chlorverdichters
Äußere Lasten
- Zentrifugalkräfte bei 16.025 U/min
Festigkeitsberechnung eines Brüdenverdichterlaufrades
Äußere Lasten
- Zentrifugalkräfte bei 20.000 U/min entsprechend einer Umfangsgeschwindigkeit von 370m/s
- Drehbeschleunigung beim Anfahrvorgang
Numerische Strömungsberechnungen
Zur Optimierung unserer Laufrad- und Gehäusegeometrien führen wir numerische Strömungsberechnungen durch.
Verlauf der Totalenthalpie in einem Verdichterlaufrad bei Überlast.
Druckverlauf in einem Radialverdichterlaufrad, Berechnung und Darstellung in konform abgebildeter Laufradbeschaufelung.
Ermittlung der Stopfgrenze eines Radialverdichterlaufrades bedingt durch Schallgeschwindigkeit im Eintrittsbereich. Dargestellt ist das konforme Abbild der Laufradbeschaufelung.
Strömungstechnische Leistungsmessungen
Zur Messung der Kennlinien unserer Maschinen steht ein geschlossener Kreislauf zur Verfügung.
Leistungsdaten:
• Drehzahlen bis 25.000 U/min
• Saugdruckbereich von 50mbar - 3.000mbar
• Mögliche Gasarten sind Luft, CO2 und
Schwefelhexaflourid SF6
Leistungsbereich bis 200kW
Durch diesen in Drehzahl und Gasart sehr flexiblen Prüfstand stehen den Projektingenieuren zur Maschinenauslegung sehr detaillierte Kennlinien zur Verfügung. Bei der Auslegung wird automatisch der Einfluss der so genannten Umfangsmachzahl, der Gasart und der Nenngröße auf die dimensionslose Kennlinie berücksichtigt.
Selbstverständlich führen wir auch Anlagenmessungen beim Kunden durch.
Schallmessungen
Zur Ermittlung und Optimierung der Schalleistung unserer Maschinen führen wir im Hause aufwendige Messungen durch. Auf der Basis dieser Messungen erstellen die Projektingenieure Schallprognosen für die projektierten Maschinen.
Auf Kundenwunsch führen wir zudem Schallintensitätsmessungen in der ausgeführten Anlage durch. Aufgrund der verwendeten Messtechnik wird dabei der Einfluss von Fremdschall durch andere Maschinen eliminiert, die Kundenanlage kann während der Messungen ungestört weiterarbeiten.
Schwingungsanalysen
Zur Ermittlung von Betriebsschwingungen und Eigenfrequenzen steht die Software ME'scope VES zur Verfügung. Durch die Zuordnung von gemessenen Schwingungsdaten auf ein 3D-Modell des Ventilators ergibt sich das gesamte Verformungsverhalten des Ventilators, wodurch schwingungstechnische Optimierungen einfach möglich sind.
