Transiente Axiallagersimulation unter Berücksichtigung massererhaltender Kavitation

Neben der Radiallagerung von Rotoren spielt auch deren axiale Lagerung eine wesentliche Rolle bei der Auslegung rotordynamischer Systeme. Insbesondere bei geringer oder wechselnder axialer Belastung werden dazu zwei gegeneinander wirkende Axiallager - Haupt- und Hilfslager - eingesetzt. Insbesondere das Hilfslager weist, bedingt durch den größeren axialen Spalt, nur eine Teilfüllung auf, was sich gegenüber einer Vollfüllung durch eine geringere Reibleistung äußert. Unter transienten Bedingungen sind die Füllgrade beider Spalte von der Zeit und der Belastung abhängig und führen so auf veränderliche Druckverteilungen in den Segmenten und ferner zu variierenden Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften der Gesamtlagerung.
Ziel dieses Projekts ist daher, das beschriebene transiente Verhalten simulativ abzubilden und in ein Rotordynamikmodell zu integrieren. Das Kavitationsverhalten wird zum einen basierend auf einer regularisierten Variante des Elrod-Algorithmus und zum anderen unter Nutzung des Zweiphasenmodells implementiert. Zunächst wird eine Validierung bzw. Verifizierung unter statischen Belastungen angestrebt, bevor entsprechende transiente Untersuchgungen durchgeführt werden.