Aufgrund der hohen Anforderungen an Wirtschaftlichkeit und Verschleißbeständigkeit, werden für das Wasserstrahlschneiden meist Düsen aus Saphir eingesetzt. Diese erreichen häufig nicht die von Herstellern angegebenen Lebenszeiten und versagen zum Teil bereits nach einem Bruchteil der nominellen Lebenszeit. Die dafür verantwortlichen Mechanismen sind weitgehend unbekannt. Als primärer Schädigungsmechanismus wurden im Rahmen dieser Arbeit Partikel identifiziert. Diese haben ihren Ursprung im Speisewasser. Anhand von numerischen Methoden wurden die Wechselwirkungen zwischen Partikeln und Düsenstein simuliert und ihr Schädigungspotential ermittelt. Als weiterer Schädigungsmechanismus wurde Kavitation im Hochdrucksystem identifiziert. Die durch hydrodynamische Vorgänge entstehende lokale Dampfblasenbildung führt primär durch die Implosion der entstehenden Blasen in Wandnähe, sowie sekundär durch die Kristallisation von zuvor gelösten Feststoffen in den Dampfphasengebieten zu einer Schädigung des Düsenwerkstoffs. In der Folge werden Handlungsempfehlungen für Anwender und Komponentenhersteller abgeleitet, welche eine wissenschaftlich fundierte Weiterentwicklung von Düsen und Hochdruckkomponenten ermöglichen.
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Bibliographische Angaben
Copyrightjahr
2023
ISBN-Online
978-3-95900-880-8
Verlag
TEWISS, Garbsen
Reihe
Berichte aus dem IW
Band
03/2023
Sprache
Deutsch
Seiten
159
Produkttyp
Monographie
Inhaltsverzeichnis
KapitelSeiten
Vorwort Kein Zugriff
Kurzzusammenfassung Kein Zugriff
Abstract Kein Zugriff
Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff
Formelzeichen und Abkürzungen Kein Zugriff
1 Einleitung Kein Zugriff Seiten 1 - 1
2.1 Wasserstrahlschneiden Kein Zugriff
2.2 Technische Keramik Kein Zugriff
2.3 Bruchmechanik Kein Zugriff
2.4 Prozesswasser Kein Zugriff
2.5 Verschleiß Kein Zugriff
2.6 Grundlagen der Finite Elemente Methode Kein Zugriff
3 Aufgabenstellung und Zielsetzung Kein Zugriff Seiten 33 - 34
4.1 Materialien Kein Zugriff
4.2 Betriebsdatenerfassung Kein Zugriff
4.3 Anlagentechnik Kein Zugriff
4.4 Analysemethoden Kein Zugriff
4.5 Simulation der Düsenbaugruppe Kein Zugriff
5.1 Spannungen nach der Düsenmontage Kein Zugriff
5.2 Düsenverschleiß im Betrieb Kein Zugriff
5.3 In-situ Untersuchungen der Wasserdüse Kein Zugriff
5.4 Einfluss von Partikeln auf den Düsenstein Kein Zugriff
5.5 Analyse von Leitungswasserbestandteilen Kein Zugriff
5.6 Lumineszenzanregungsspektrum wässriger Calciumcarbonatlösungen Kein Zugriff
5.7 Strömungsfeld in Kollimationsrohr und Düsenkanal Kein Zugriff
5.8 Partikelaufprall Kein Zugriff
5.9 Kavitation Kein Zugriff
6.1 Bewertungskriterien für die Strahlqualität Kein Zugriff
6.2 Verschleißursachen Kein Zugriff
6.3 Handlungsempfehlungen Kein Zugriff
7 Zusammenfassung und Ausblick Kein Zugriff Seiten 144 - 145
8 Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 146 - 157
