Masterarbeit (w/m/d) - Simulationen der Strömung im Verdichterübergangskanal

Das erwartet dich

Eine Masterarbeit in einem tollen Team zum Thema instationäre Simulationen der Strömung im Verdichterübergangskanal. Die Entwicklung von neuen Triebwerken zielt auf die Erhöhung des Nebenstromverhältnisses und die Verkleinerung des Kerntriebwerkes ab. Hierdurch ergibt sich eine steigende Radiendifferenz zwischen Niederdruckverdichter und Hochdruckverdichter welche über den Verdichterübergangskanal ausgeglichen wird. Über eine aerodynamisch aggressive Auslegung lassen sich bei dieser Komponente signifikante Gewichtsreduzierungen erreichen und so Treibstoffeinsparungen generieren. Jedoch nehmen die Interaktion zwischen den Komponenten Niederdruckverdichter (LPC), Verdichterübergangskanal (ICD) und Hochdruckverdichter (HPC) zu. In diesem Kontext ist es wichtig, die diese Interaktionen auch numerisch exakt nachbilden zu können. Stationäre Methoden können jedoch instationäre Effekte nicht wiedergeben. Ein vielversprechender Ansatz ist die Verwendung der Harmonic Balance Methode. Bei dieser Methode werden die Navier-Stokes Gleichungen im Frequenzbereich gelöst. Dadurch können instationäre Effekte zu einem ähnlichen Preis wie stationäre Verfahren betrachtet werden. In der vorgeschlagenen Masterarbeit sollen die Interaktionen zwischen den Verdichterkomponenten anhand der HB Methode mit einem Reynoldsspannungsturbulenzmodell untersucht werden. 

Deine Aufgaben

• Literaturrecherche zum Thema stark verkürzte Verdichterübergangskanäle und Harmonic Balance
• Einarbeitung in die numerischen Simulationsverfahren des Strömungslösers TRACE
• Aufbau eines numerischen Setups für ein Verdichtungssystems aus LPC-ICD-HPC
• Durchführung einer Simulation mit der Harmonic Balance Methode und einem Reynoldsspannungsturbulenzmodell
• Vergleich der numerischen Ergebnisse mit Messdaten
• Bewertung der Komponenteninteraktionen
• Berichterstellung und Präsentation der Ergebnisse

Das bringst du mit

• Bachelorabschluss in Luft- und Raumfahrtechnik oder einem ähnlichen Studiengang
• grundlegende Vorkenntnisse in numerische Simulationsverfahren
• grundlegende Vorkenntnisse in Triebwerkstechnik