Maximum Efficiency for High Head Process Pumps –Optimizing Side Channel Pumps

LectureSide channel pumps provide high pressure at relatively low flow rates. This comes along with a quite low specific speed and thus with the known disadvantage of a quite poor maximum efficiency. This paper describes the detailed analysis and optimization of a typical 1-stage side channel pump with an additional radial suction impeller by means of computational fluid dynamics (CFD) simulations. In a first step, the model was successively generated and it was obvious that it has to contain all details including suction impeller and main stage (both 360° models) as well as the pressure housing and all narrow gaps to provide useful simulation results. Numerical simulations were carried out in a stationary and transient way with scale resolving turbulence models to analyze the components in detail. Finally the CFD-simulations were validated with model tests. For the optimization process it was necessary to generate a reduced numerical model to analyze the effects of more than 300 geometry variations. The findings were then combined to establish the desired objectives. Finally the best combinations were validated again with the full numerical model. Those simulations predict a relative efficiency increase at best efficiency point (BEP) and part load 30% with respect to all given limitations like identical head curve, suction behavior and dimensions

Comparative Investigation on Axial Flow Pump Rotors of Free Vortex and Non-Free Vortex Design

Comparative computational investigation has been carried out on two axial flow pump rotors having identical basic geometrical and flow rate parameters but differing in the design methods. The two rotors were designed for free vortex (FV) and non-free vortex (NFV) operation. The global as well as pitchwise-averaged and pitchwise resolved blade passage flow characteristics were investigated in detail. It has been concluded that NFV design is an effectual method for increase of specific performance but the increased risk of cavitation requires careful blade optimisation. It was found that the design blade circulation must kept constant near the hub in order to diminish the risk of corner stall. Furthermore, it has been anticipated that for the NFV rotor the efficiency drops more intensely with increase of tip clearance and the noise level may be lower than for the FV rotor

Maximum Efficiency for High Head Process Pumps –Optimizing Side Channel Pumps

LectureSide channel pumps provide high pressure at relatively low flow rates. This comes along with a quite low specific speed and thus with the known disadvantage of a quite poor maximum efficiency. This paper describes the detailed analysis and optimization of a typical 1-stage side channel pump with an additional radial suction impeller by means of computational fluid dynamics (CFD) simulations. In a first step, the model was successively generated and it was obvious that it has to contain all details including suction impeller and main stage (both 360° models) as well as the pressure housing and all narrow gaps to provide useful simulation results. Numerical simulations were carried out in a stationary and transient way with scale resolving turbulence models to analyze the components in detail. Finally the CFD-simulations were validated with model tests. For the optimization process it was necessary to generate a reduced numerical model to analyze the effects of more than 300 geometry variations. The findings were then combined to establish the desired objectives. Finally the best combinations were validated again with the full numerical model. Those simulations predict a relative efficiency increase at best efficiency point (BEP) and part load 30% with respect to all given limitations like identical head curve, suction behavior and dimensions

Numerische Untersuchungen des Turbinendurchganges von Fischen

Aufsatz veröffentlicht in: "Wasserbau-Symposium 2021: Wasserbau in Zeiten von Energiewende, Gewässerschutz und Klimawandel, Zurich, Switzerland, September 15-17, 2021, Band 2" veröffentlicht unter: https://doi.org/10.3929/ethz-b-00049975

Augmented Reality-Guided Lumbar Facet Joint Injections

OBJECTIVES The aim of this study was to assess feasibility and accuracy of augmented reality-guided lumbar facet joint injections. MATERIALS AND METHODS A spine phantom completely embedded in hardened opaque agar with 3 ring markers was built. A 3-dimensional model of the phantom was uploaded to an augmented reality headset (Microsoft HoloLens). Two radiologists independently performed 20 augmented reality-guided and 20 computed tomography (CT)-guided facet joint injections each: for each augmented reality-guided injection, the hologram was manually aligned with the phantom container using the ring markers. The radiologists targeted the virtual facet joint and tried to place the needle tip in the holographic joint space. Computed tomography was performed after each needle placement to document final needle tip position. Time needed from grabbing the needle to final needle placement was measured for each simulated injection. An independent radiologist rated images of all needle placements in a randomized order blinded to modality (augmented reality vs CT) and performer as perfect, acceptable, incorrect, or unsafe. Accuracy and time to place needles were compared between augmented reality-guided and CT-guided facet joint injections. RESULTS In total, 39/40 (97.5%) of augmented reality-guided needle placements were either perfect or acceptable compared with 40/40 (100%) CT-guided needle placements (P = 0.5). One augmented reality-guided injection missed the facet joint space by 2 mm. No unsafe needle placements occurred. Time to final needle placement was substantially faster with augmented reality guidance (mean 14 ± 6 seconds vs 39 ± 15 seconds, P < 0.001 for both readers). CONCLUSIONS Augmented reality-guided facet joint injections are feasible and accurate without potentially harmful needle placement in an experimental setting

Hausaufgaben und Medien. Lern- und Medienbildungsprozesse am Übergang zwischen formellen und informellen Kontexten

Welche Medien benutzen Schülerinnen und Schüler, wenn sie Hausaufgaben machen? Wem vertrauen Schülerinnen und Schüler, wenn es um Hausaufgaben geht und wie kommt dieses Vertrauen zustande? Welche Zusammenhänge gibt es zwischen dem sozialen Umfeld und dem Medienhandeln von Kindern der Primar- und Sekundarstufe im Kontext der Hausaufgaben? Auf der Grundlage von Medientagebüchern, welche Schülerinnen und Schüler während zweier Wochen führten, gingen Studierende der Pädagogischen Hochschule Zürich, unter der Leitung des Dozierenden Dr. K. Rummler, diesen und weiteren Fragestellungen im Zusammenhang mit Medien und Hausaufgaben nach. Die Aufzeichnungen der Schülerinnen und Schüler wurden digitalisiert und analysiert, Ergebnisse formuliert und in Form dieser Textsammlung festgehalten, sowie im Rahmen der IFL 2018 an der Universität Bochum präsentiert. Die entstandenen Texte bieten einen spannenden Einblick in das Medienverhalten heutiger Schülerinnen und Schüler im Kontext von Schule und Hausaufgaben. Welche Rolle spielt WhatsApp beim Organisieren der Hausaufgaben? Welche Internetseiten werden besucht? Wie helfen Videos auf YouTube beim Lernen? Braucht es die Lehrpersonen oder die Eltern überhaupt noch, wenn Vokabeln vornehmlich am Computer oder mit dem Tablet gebüffelt werden? «2 Lektionen am Computer. zuerst Mathe im Internet geübt dan Französisch platform benutzt. Dan für SchülerZeitung im internet recherchiert über Halloween retzepte.» «Wahtsapp an Freundin: WIe viel Mathi-Chärtlie häsch gmacht?» «Facetime mit meinem Vater: Wie mümmer etre und avoir konjugieren?

Hausaufgaben und Medien. Lern- und Medienbildungsprozesse am Übergang zwischen formellen und informellen Kontexten

Welche Medien benutzen Schülerinnen und Schüler, wenn sie Hausaufgaben machen? Wem vertrauen Schülerinnen und Schüler, wenn es um Hausaufgaben geht und wie kommt dieses Vertrauen zustande? Welche Zusammenhänge gibt es zwischen dem sozialen Umfeld und dem Medienhandeln von Kindern der Primar- und Sekundarstufe im Kontext der Hausaufgaben? Auf der Grundlage von Medientagebüchern, welche Schülerinnen und Schüler während zweier Wochen führten, gingen Studierende der Pädagogischen Hochschule Zürich, unter der Leitung des Dozierenden Dr. K. Rummler, diesen und weiteren Fragestellungen im Zusammenhang mit Medien und Hausaufgaben nach. Die Aufzeichnungen der Schülerinnen und Schüler wurden digitalisiert und analysiert, Ergebnisse formuliert und in Form dieser Textsammlung festgehalten, sowie im Rahmen der IFL 2018 an der Universität Bochum präsentiert. Die entstandenen Texte bieten einen spannenden Einblick in das Medienverhalten heutiger Schülerinnen und Schüler im Kontext von Schule und Hausaufgaben. Welche Rolle spielt WhatsApp beim Organisieren der Hausaufgaben? Welche Internetseiten werden besucht? Wie helfen Videos auf YouTube beim Lernen? Braucht es die Lehrpersonen oder die Eltern überhaupt noch, wenn Vokabeln vornehmlich am Computer oder mit dem Tablet gebüffelt werden? «2 Lektionen am Computer. zuerst Mathe im Internet geübt dan Französisch platform benutzt. Dan für SchülerZeitung im internet recherchiert über Halloween retzepte.» «Wahtsapp an Freundin: WIe viel Mathi-Chärtlie häsch gmacht?» «Facetime mit meinem Vater: Wie mümmer etre und avoir konjugieren?