Triebwerke mit variablem Kreisprozess besitzen die Fähigkeit das Betriebsverhalten an die veränderlichen Umgebungsbedingungen anzupassen. Dies verspricht deutliche operative Vorteile, wie beispielsweise Schubsteigerungen oder Treibstoffeinsparungen gegenüber konventionellen Triebwerken. Ermöglicht wird diese Fähigkeit durch den Einsatz variabler Geometrien im Strömungspfad des Triebwerks. Ein wichtiges Element davon stellen variablen Mischsysteme dar, die eine angepasste und effiziente Mischung von mehreren Triebwerksströmen ermöglichen. Die strömungsmechanische Charakteristik dieser Mischung ist dabei bei von besonderem Interesse, da diese für die umliegenden Triebwerkkomponenten und darüber hinaus für das Gesamtsystem Triebwerk großen Einfluss hat.

Ziele der Arbeit:

• Untersuchung der Mischungsvorgänge zweier Ströme hinsichtlich Druckverlust, Mischungslänge und Turbulenzen
• Vergleich der Simulationsergebnisse mit Daten aus der Triebwerksleistungsrechnung und ggf. Ableitung eines Gültigkeitsbereichs
• Erstellung einer Mischungscharakteristik/Mischungskennfeld für unterschiedliche Rand-bedingungen und Geometrieparameter
• Untersuchung von unerwünschten Strömungsphänomenen

Arbeitsschritte:

• Durchführung einer Literaturstudie zu Simulation von Mischungsvorgängen
• Einarbeitung in Strömungssimulationssoftware TRACE
• Erstellung erster Simulationen mit vereinfachten Randbedingungen
• Vergleich der Ergebnisse aus TRACE mit den Daten aus der Triebwerksleistungsrechnung
• geometrische Anpassung des CFD Modells zur Ausführung einer umfangreichen Parameterstudie
• Identifikation von unerwünschten Strömungsphänomenen wie Rückströmung
• Analyse der Ergebnisse und Ableitung einer Mischungscharakteristik
• Dokumentation der Arbeit