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Computersimulation Wissenschaftler lüften neues Geheimnis der Kavitation

| Redakteur: Dr. Jörg Kempf

Pumpenbetreiber scheuen sie wie der Teufel das Weihwasser: die Kavitation. Jetzt haben Forscher eine bisher unbekannte Entstehungsweise von Kavitationsblasen mithilfe einer Modellrechnung entdeckt – ein vielversprechender Ansatz gegen Verschleiß in Pumpen und Gleitlagern.

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Eine Kavitationsblase entsteht im Schmiermittel zwischen Öl-anziehender (gelb) und Öl-abstoßender Fläche (schwarz). Als Puffer könnte sie Verschleiß reduzieren.
Eine Kavitationsblase entsteht im Schmiermittel zwischen Öl-anziehender (gelb) und Öl-abstoßender Fläche (schwarz). Als Puffer könnte sie Verschleiß reduzieren.
(Bild: KIT)

Karlsruhe – Material- und Reibungsforscher vom Institut für Angewandte Materialien des KIT (Karlsruher Institut für Technologie) wollten wissen, welchen Einfluss chemisch unterschiedliche Oberflächen auf das Fließverhalten eines Schmierstoffs haben. Insbesondere interessierte sie das Verhalten in nanometerbreiten Schmierspalten, einem kritischen Fall nah an der Grenzreibung, das heißt kurz vor dem direkten Kontakt zwischen Oberflächen. Dazu stellten sie ein mathematisches Modell auf, in welchem sie die Viskosität des Schmierstoffs und die Oberflächeneigenschaften der Wände variierten.

„Wir waren sehr überrascht, dass in der Simulation dann am Übergang der Oberflächen – also der Grenze zwischen Öl-anziehend und Öl-abstoßend – Kavitation entsteht“, berichten Dr. Lars Pastewka und Prof. Peter Gumbsch.