Pulsationsprozess

Der Pulsationsprozess bezeichnet einen zeitabhängigen Vorgang, bei dem eine physikalische Größe periodisch schwankt, typischerweise Druck, Strömungsgeschwindigkeit, Temperatur oder elektrische Spannung. Er entsteht durch wiederholte Anregung oder durch Kopplungen in mechanischen, hydraulischen, thermischen oder elektromagnetischen Systemen und kann regelmäßig oder quasi-periodisch auftreten.

Zu den Kernparametern gehören Grundfrequenz f, Periode T = 1/f, Amplitude A und Phasenlage φ. Das Spektrum lässt sich durch Fourier-Analyse beschreiben; oft treten mehrere Harmonische auf. Relevante Größen sind Frequenz und Amplitude, die Stabilität und Belastungen beeinflussen.

Ursachen reichen von mechanischer Anregung durch Kolben, Turbinen oder Ventile über hydraulische Pulsationen bei wechselnden Massenströmen bis zu elektromagnetisch gepulsten Signalen. In der Biologie erzeugt der Herzschlag pulsierende Blutströmung in Gefäßen.

Modelle nutzen zeitabhängige Gleichungen oder lineare Näherungen; in der Fluiddynamik kommen ungestörte Navier–Stokes-Gleichungen zur Anwendung. Messungen erfolgen mit Druck- oder Durchflussaufnehmern, Sensoren für Temperatur und Beschleunigung; Spektren werden per Fourier- oder Transientenanalyse ausgewertet.

Anwendungen reichen von der Verfahrenstechnik (Pulsieren in Pumpen, Ventilatoren, Verbrennungsmotoren) über die Medizin (Blutfluss) bis zur Akustik und Energieübertragung; Pulsationen können Nutzungen ermöglichen oder unerwünschte Schwingungen und Druckstöße verursachen.