Strömungsmechanik

CFD-Gleitlagerströmungen FVV-AIF

Im Rahmen des Vorhabens wird die Hydrodynamik im Gleitlager mit Hilfe einer 3D-CFD-Strömungssimulation berechnet. Dieses Verfahren erlaubt die Simulation von laminaren und turbulenten Fluidströmungen unter Berücksichtigung der Wärmeübertragung im Fluid und von Phasenumwandlungen bei Auftreten von Kavitation. Aufgrund der physikalisch komplexeren Modellbildung wird mit der Anwendung dieser Methodik auf die Spaltströmung im Gleitlager ein erheblicher Erkenntnisgewinn insbesondere an den Stellen erwartet, an denen bisherige Berechnungsverfahren an ihre Grenzen stoßen. Und zwar insbesondere dort, wo großräumige Strukturen in der laminaren Schmierspaltströmung vorliegen, deren Beschreibung weder mit einer 2D-Reynoldsgleichung noch mit den üblichen Turbulenzmodellen gelingt.

Die Ergebnisse der 3D-CFD-Simulation sollen zudem mit den Resultaten der aktuell in der Praxis eingesetzten Verfahren auf Basis der Reynolds'schen Differentialgleichung verglichen werden. Dadurch können einerseits die Gültigkeit und Anwendungsgrenzen der etablierten Gleitlagerberechnungsverfahren klarer umrissen werden und andererseits zielgerichtete Ansätze zu deren Weiterentwicklung (z.B. Kopplung CFD-EHD, usw.) ausgearbeitet werden.

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