Skip to main content

2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

Analyzing Pressure Pulsations in Hydraulic Systems by Merging Measurements and 3D-CFD-simulations

verfasst von : Thomas A. Lenz, F. Stempfhuber, M. Spies, M. Bargende

Erschienen in: 21. Internationales Stuttgarter Symposium

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Pressure measurements in hydraulic systems and components are normally indispensable for the development and reliable operation and are mostly without alternatives. In 2017, results were presented that illustrate a relation between the measured value and the selection of the sensor including its adaptation. Deviations of more than 100% between several measurement signals were detected. Further analysis is necessary to clarify the relationships and causes.
This article provides detailed insights into a cavitation-like fluid mechanical effect based on the influence of the sensor adaption on the pressure traces inside the damper or high-pressure chamber in hydraulic chain tensioners. Results from measurements in complete engine operation as well as experiments on an engine dummy address the difficulties in development that can arise from distorted measurement values. Previously undiscovered effects of sensor and plug on the hydraulic and mechanical behavior of the entire system are documented as well.
In 2017, component tests provided evidence that an interaction of: I. geometry of the hydraulic component, II. system dynamics and III. volatile (local) gas content are the cause. The research from 2019 confirms this without any doubt. Based on these results, a 3D-CFD simulation was developed, which enabled an analysis of the different forms of interactions in individual system areas – both by external stimulations and by varying fluidic elasticities.
This result could not have been achieved without the intensive exchange between the areas: developments on behalf of the customer, component tests and simulation, as this article proves.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Lenz, Th. A., Zimmermann, H., Bargende, M.: Pressure measurement of a timing chain tensioner: an investigation of sensor type and location. In 17th Stuttgarter International Symposium, vol. 1, pp. 749–764. Springer Vieweg, Wiesbaden (2017) Lenz, Th. A., Zimmermann, H., Bargende, M.: Pressure measurement of a timing chain tensioner: an investigation of sensor type and location. In 17th Stuttgarter International Symposium, vol. 1, pp. 749–764. Springer Vieweg, Wiesbaden (2017)
4.
Zurück zum Zitat Hirt, C. W., Nichols, B. D.: Volume of fluid (VOF) method for the dynamics of free boundaries. J. Comput. Phys. 39(1): 201–225 (1981) Hirt, C. W., Nichols, B. D.: Volume of fluid (VOF) method for the dynamics of free boundaries. J. Comput. Phys. 39(1): 201–225 (1981)
5.
Zurück zum Zitat Siemens Aktiengesellschaft, Star-CCM+ 15.04 User Guide, Siemens Aktiengesellschaft, (2020) Siemens Aktiengesellschaft, Star-CCM+ 15.04 User Guide, Siemens Aktiengesellschaft, (2020)
6.
Zurück zum Zitat DIN e.V. (Hrsg.): DIN 51563:2011-04, Prüfung von Mineralölen und verwandten Stoffen - Bestimmung des Viskosität-Temperatur-Verhaltens – Richtungskonstante, Beuth-Verlag, Berlin (2011) DIN e.V. (Hrsg.): DIN 51563:2011-04, Prüfung von Mineralölen und verwandten Stoffen - Bestimmung des Viskosität-Temperatur-Verhaltens – Richtungskonstante, Beuth-Verlag, Berlin (2011)
7.
Zurück zum Zitat Ghaib, K.: Einführung in die numerische Strömungsmechanik. Springer Vieweg, Wiesbaden (2019)CrossRef Ghaib, K.: Einführung in die numerische Strömungsmechanik. Springer Vieweg, Wiesbaden (2019)CrossRef
Metadaten
Titel
Analyzing Pressure Pulsations in Hydraulic Systems by Merging Measurements and 3D-CFD-simulations
verfasst von
Thomas A. Lenz
F. Stempfhuber
M. Spies
M. Bargende
Copyright-Jahr
2021
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-33521-2_28