Abbildung: Rivopump, CAD(links)-Einsatz in Kenia(rechts)
Die Firma Rivopump entwickelt Wasserpumpen, die durch die Strömungsenergie von Flüssen angetrieben werden. Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der aktuellen Pumpengeneration hinsichtlich des Einflusses ausgewählter Betriebs- und Konstruktionsparameter. Dazu zählen: Rotationsgeschwindigkeit, Eintauchtiefe des Einlasses, Schlauchdurchmesser, Anzahl der Windungen, Spiralgeometrie und die Förderhöhe bzw. der Lastdruck. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse soll ein hydrostatisches Modell der Pumpe entwickelt werden. Für die experimentellen Untersuchungen steht ein elektrisch angetriebener Laborprototyp zur Verfügung. Ergänzend wird ein numerisches Modell erstellt und validiert, um die experimentellen Messdaten zu unterstützen und das Systemverhalten abzubilden.
Forschungsfragen:
Welchen Einfluss haben Drehzahl, Eintauchtiefe und Spiralgeometrie auf Förderstrom und Förderhöhe?
Im Rahmen systematischer Versuchsreihen soll untersucht werden, wie sich Änderungen der Betriebs- und Konstruktionsparameter auf die hydraulische Leistungsfähigkeit der Pumpe auswirken und welche Parameterkombinationen eine optimale Fördercharakteristik ermöglichen.
Wie bildet sich der Druck innerhalb der Spiralrohrstruktur aus?
Ziel ist die Analyse der zeitlichen und räumlichen Druckentwicklung entlang der Spiralwindungen sowie die Identifikation der zugrunde liegenden physikalischen Mechanismen des Druckaufbaus.
Welche Rolle spielen die eingeschlossenen Luftpolster für die Druckerzeugung?
Es soll untersucht werden, welchen Beitrag die Kompression der zwischen den Wassersäulen eingeschlossenen Luftvolumina zur Druckentstehung, Energiespeicherung und Stabilisierung des Förderprozesses leistet.
