Thesis: Numerische Vorhersage transienter Strömungsphänomene in Turbomaschinen

Die Forschungsarbeiten am Institut für Antriebstechnik des DLR sind darauf ausgerichtet, die vorhandenen Potentiale zur Verbesserung der Gasturbine für Luftfahrt und Kraftwerk zu erschließen. Die Abteilung „Numerische Methoden“ des Instituts ist für die Entwicklung des institutseigenen CFD-Verfahrens TRACE verantwortlich.

Das Simulationswerkzeug wurde seit 1989 kontinuierlich weiterentwickelt und wird sowohl in der Forschung als auch im industriellen Design Prozess eingesetzt (MTU Aero Engines, Siemens Energy). Es implementiert Finite Volumen Schemata zur Diskretisierung der Reynolds-gemittelten Navier-Stokes-Gleichungen.

Während der Auslegung von Turbomaschinenkomponenten treten bei Prüfstandsversuchen zuweilen Vibrationen auf, die durch klassische Vorhersageverfahren wie Eigenmoden-Analysen nicht zu erklären sind. Hierbei können sich Amplituden einstellen, die im schlimmsten Fall zum Versagen von Komponenten führen. Da eine Veränderung des Designs während der Testphase stets schwierig und teuer ist, gibt es ein großes Interesse, solche nicht synchronen Schwingungs-phänomene (non synchronous vibration, NSV) zuverlässig vorhersagen zu können. Hierzu ist es zunächst erforderlich, die ursächlichen Oszillationen im Strömungsfeld der Turbomaschine präzise zu erfassen.

Im Rahmen Ihrer Abschlussarbeit analysieren Sie anhand von akademischen Testfällen sowie Geometrien von realen Maschinen die derzeitige Fähigkeit von TRACE, instationäre, abgelöste Strömungen korrekt abzubilden. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf den vorhandenen Raum- und Zeitdiskretisierungsschemata sowie den eingesetzten Turbulenzmodellen und ihren jeweiligen, hier unerwünschten, Dämpfungseigenschaften in Bezug auf die zu simulierenden instationären Effekte. Numerische Konvergenzanalysen sowie Vergleiche mit experimentellen Daten ziehen Sie zur Validierung der Verfahren heran

Weitere Informationen

Unternehmen

Helmholtz Gemeinschaft

Bereich/Abteilung

DLR - Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Antriebstechnik

Abschlussart

Bachelorarbeit / Masterarbeit / Diplomarbeit

Ansprechpartner/in

Fachliche/r Ansprechpartnerin
Dr. Graham Ashcroft
Institut für Antriebstechnik
Tel.: +49 2203 601-2283

Bewerbung online über: http://www.dlr.de/dlr/jobs/desktopdefault.aspx/tabid-10596/1003_read-21036/

Branche

Luft und Raumfahrt

Anforderungen

Student Luft- und Raumfahrttechnik o. ä. (m/w)

Gute Programmierkenntnisse (C erforderlich, Python erwünscht)
Numerische Grundausbildung
Erfahrung auf der Gebiet der Strömungssimulation erwünscht

Zusatzinformationen

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Wir bemühen uns, den Anteil an Mitarbeiterinnen zu erhöhen und freuen uns daher besonders über Bewerbungen von Frauen. Schwerbehinderte Bewerberinnen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

Sonstiges

Beginn: ab sofort, Dauer 6 Monate, Beschäftigungsgrad Teilzeit

Leistungen

Finanzielle Unterstützung

› Vergütung bis Entgeltgruppe 05 TVöD

Sonstiges

› Beginn: ab sofort, Dauer 6 Monate, Beschäftigungsgrad Teilzeit