Effusionsbasierte Innendämmung von Hochtemperaturleitungen - Konstruktive Auslegung eines Prüfstands

Am Institut für Solarforschung werden Technologien für die konzentrierte solarthermische Stromerzeugung untersucht, wobei u.a. Komponenten für solare Turmkraftwerke entwickelt und getestet werden.
Rohrleitungen für Hochtemperaturfluide unter Innendruck sind stark belastete und sicherheitskritische Komponenten. Die Heißgasleitungen in solaren Turmkraftwerken sind hierbei ein besonderer Anwendungsfall.
Sie werden innenisoliert ausgeführt, wodurch die thermische Belastung des drucktragenden Rohres gering gehalten wird. Ein Versagen der Innenisolierung führt zu einer unzulässigen Belastung des Rohres, das aufgrund der erhöhten Temperatur und der damit abnehmenden Festigkeit bersten kann. Um die Sicherheit der Innendämmung zu verbessern, soll der neuartige Ansatz einer aktiven Kühlung der Rohrwand und Dämmung mittels eines Effusionskühlluftstroms untersucht werden.

In Zusammenarbeit mit Industriepartnern wird ein Prototyp für die Effusionsdämmung entwickelt, der unter Laborbedingungen getestet werden soll. Für die Versuche soll ein Hochtemperatur-Prüfstand entwickelt werden, um verschiedene Prototypen von Dämmsystemen testen zu können. Die Auslegung soll mit thermo-mechanischen FEM-Simulationen unterstützt werden.

Im Rahmen Ihrer Abschlussarbeit übernehmen Sie dabei die Bearbeitung folgender Aufgaben:

• Erarbeitung eines Prüfstandkonzepts für die Untersuchung von durchströmten Dämmmodulen unter vorgegebenen Randbedingungen
• Überprüfung des Konzepts mittels thermo-mechanischer FE-Modellierung
• Konstruktion eines Teststands, Komponentenbeschaffung und Definition der Messtechnik

Weitere Informationen

Unternehmen

Helmholtz Gemeinschaft

Bereich/Abteilung

DLR-Standort Stuttgart

Abschlussart

Bachelorarbeit / Masterarbeit

Branche

Maschinenbau und Betriebstechnik

Schlagwörter

Messtechnik Stromerzeugung Solarforschung CAD

Anforderungen

• laufendes ingenieurwissenschaftliches Studium (Maschinenbau, Energietechnik o.ä.)
• Erfahrung in der Konstruktion mit CAD (Autocad Inventor)
• idealerweise Erfahrung in der Modellierung mit FEM Software (ANSYS)

Zusatzinformationen

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Fachliche/r Ansprechpartnerin:

Andrea Jensch
Institut für Solarforschung Tel.: +49 711 6862-8081