Kavitationsprüfstand

Kavitation entsteht bei der Phasenumwandlung durch Absenken des statischen Drucks unterhalb des Dampfdrucks einer Flüssigkeit.

Gelangen Kavitationsblasen in Gebiete höheren Drucks, so kollabieren diese Blasen schlagartig, was zu Kavitationserosion führen kann.

Dieser erosive Verschleiß kann in Hochdruckkomponenten von Otto- und Dieseleinspritzsystemen stattfinden, was sich negativ auf die Bauteilstabilität, die Gemischbildung sowie Leistung, Schadstoffausstoß und Verbrauch auswirkt.

Zur Untersuchung der Kavitationserosion wurde in Kooperation mit der Continental Automotive GmbH ein Kavitationprüfstand am Institut für Thermodynamik der Universität der Bundeswehr in München aufgebaut. In der Messstrecke lässt sich Kavitation bei Drücken bis zu 2200 bar und Temperaturen im Bereich zwischen 15 °C und 150 °C erzeugen. Die Messstrecke besteht aus Aluminium, wodurch innerhalb kurzer Zeit Erosion sichtbar wird.

Im Prüfstand befinden sich eine Reihe von Sensoren zur Erfassung der Betriebsbedingungen:

Hochgeschwindigkeitskamera zur detailgenauen Auflösung des Kavitationsvorgangs,

Doppelbildkamera, mit der das Geschwindigkeitsfeld der Strömung gemessen werden kann,

Infrarotkamera zur punktgenauen Messung der Temperaturverteilung der Strömung.