Fluiddynamische Effekte in Schraubenspindelpumpen bei der Multiphasenförderung

In der Dissertation wurden die Arbeitsräume in Schraubenspindelpumpen bei verschiedenen Betriebszuständen unter Variation des Gasanteils, der Viskosität der flüssigen Phase, sowie Förderdruck und Drehzahl mit Hilfe einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgenommen. Die Aufnahmen dienten der Analyse der Strömungsvorgänge in den Schraubenkammern und den konstruktiv bedingten Spalten von zwei- und dreispindligen Schraubenpumpen, welche anhand dem Förderfluid zugegebener Mikropartikel, sowie den enthaltenen Gasblasen visualisiert und in Form von Strömungskarten schematisch wiedergegeben werden konnten. Bei den Untersuchungen wurde ein Spalt identifiziert, welcher bis dato in der Fachwelt noch nicht berücksichtigt wurde. Diesem als Interaktionsspalt bezeichnete Spalt konnte ein wesentlicher Einfluss auf interne Verschleißvorgänge, Kavitationsbildung, sowie hohe Verlustströmungen bei Anwesenheit von Gas nachgewiesen werden. Zum Abbau von Druckspitzen, sowie zur Vermeidung des in der Industrie üblichen extern aufgebrachten Rezirkulationstroms wurde ein Konzept zur autodynamischen Rezirkulation entwickelt und getestet.