Quetschoeldaempfer - Verbesserung der Vorhersagbarkeit der dynamischen Koeffizienten von Quetschöldämpfern mit linearem Dämpfungsverhalten
Zeitraum
2024-01-01 – 2026-06-30
Bewilligte Summe
341.214,03 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE5170
Leistungsplansystematik
Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Für die großtechnische Umsetzung der Nutzung von Wasserstoff als Energieträger sind leistungsfähige elektrische Antriebe und Turboverdichter notwendig, an die aufgrund der geringen Dichte des Wasserstoffs neuartige rotordynamische Anforderungen infolge gesteigerter Rotordrehzahlen gestellt werden. Grundlegende experimentelle Untersuchungen zeigen, dass Quetschöldämpfer als äußeres Dämpfungselement ein hohes Potenzial besitzen, um einen sicheren Maschinenbetrieb im Hochdrehzahlbereich zu erreichen. Eine hinreichend genaue und praxisgerechte Auslegungsmethodik für Quetschöldämpfer existiert jedoch nicht. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung experimentell validierter Berechnungsansätze für Quetschöldämpfer, die eine hinreichend genaue Auslegung dieses Maschinenelements auf Basis der Lösung der Reynoldsgleichung unter zu erforschenden Randbedingungen ermöglichen. Hierfür werden umfangreiche experimentelle Untersuchungen an einem speziellen Rotordynamikprüfstand geplant, der durch detaillierte Messtechnik gezielte Parameteridentifikationen erlaubt. Hierbei werden die zu untersuchenden Quetschöldämpfereigenschaften systematisch variiert, um den Einfluss der Gestaltung der Schmierstoffzuführung und -abfuhr sowie der Quetschspaltgeometrie auf die Dämpfereigenschaften zu identifizieren. Parallel werden zur Steigerung des Systemverständnisses und der Ermittlung messtechnisch nicht zu erfassender Systemeigenschaften CFD-Untersuchungen durchgeführt. Zur Erreichung des Forschungsziels wird eine Umsetzung der Ergebnisse der experimentellen und strömungsmechanischen Untersuchungen in einem erweiterten (thermo)-hydrodynamischen Modell angestrebt. Dieses ist zur Implementierung in üblichen Gleitlagerberechnungsprogrammen geeignet, wird hier am Beispiel von COMBROS R umgesetzt und erfüllt die Anforderungen praxisgerechter Auslegungsverfahren. Die experimentellen Untersuchungen werden durch einen Real-System-Test an einem Elektromotor mit Quetschöldämpferlagerung ergänzt.