Entwicklung eines Simulationsmodells zur Fluid-Struktur-Kopplung von Greiferschwingungen in Tellerseparatoren

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In rotierenden Maschinen, wie Tellerseparatoren, treten häufig Schwingungen auf, die durch verschiedene Faktoren verursacht werden. Ein wichtiger Einfluss ist die fest eingespannte, schwingende Zentripetalpumpe, auch Greifer genannt, die die geklärte Phase abgreift. Eine Fluidströmung mit freier Oberfläche verbindet den schwingenden Greifer mit der Dynamik der drehenden Maschine. Die Resonanzen der Einzelteile führen nicht zwangsläufig zur Resonanz, sondern können unbekannte Wechselwirkungen erzeugen, die sich positiv oder negativ auswirken. Über das Zusammenspiel der Einzelteile ist bisher wenig bekannt, und experimentelle Untersuchungen sind in diesem komplexen System schwierig. Daher wird eine gekoppelte Simulation angestrebt, um die Vorgänge zu beleuchten. Diese Wechselwirkung wird als Fluid-Struktur-Kopplung bezeichnet, wobei sich bewegte und verformte Festkörper auf die Fluidströmung auswirken und umgekehrt die Fluidkräfte auf die Festkörper übertragen werden. Der Greifer wird als verformbares, reduziertes Finite-Elemente-Modell (FEM) dargestellt, während der rotierende Teil der Maschine als starrer Rotor betrachtet wird. Die Fluidströmung wird durch Computational Fluid Dynamics (CFD) abgebildet. Ziel ist eine flexible Kopplungsumgebung, die Detailuntersuchungen zu Destabilisierungsm Mechanismen ermöglicht, insbesondere in Bezug auf den Einfluss des Greifers, wobei sowohl die Schrägstellung als auch die horizontale Verse