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Studien-/ Abschlussarbeit, Studentische Tätigkeit

Numerische Untersuchungen zur nichtlinearen Aerodynamik in der Flatteranalyse von Turbomaschinen

Beginn

1. März 2018

Dauer

6 Monate

Vergütung

bis Entgeltgruppe 5 TVöD

Beschäftigungsgrad

Vollzeit

"Spitzenforschung braucht auf allen Ebenen exzellente Köpfe - besonders noch mehr weibliche! Starten Sie bei uns, wir freuen uns auf Ihre Bewerbung" Ihre Prof. Dr. Pascale Ehrenfreund - Vorsitzende des Vorstands

Ihre Mission:

Das Institut für Aeroelastik ist weltweit führend auf dem Gebiet der numerischen und experimentellen aeroelastischen Analyse von Luftfahrzeugen.

Die Arbeitsgruppe „Aeroelastik der Turbomaschinen“  befasst sich mit der numerischen und experimentellen Analyse aeroelastischer Fragestellungen an Verdichter- und Turbinenstufen. Ein Schwerpunkt dieser Arbeiten sind Untersuchungen zur aeroelastischen Stabilität (Flattern). Mit steigenden Rechenkapazitäten hat in den letzten Jahren der Einsatz von numerischer Strömungssimulation immer weiter Einzug in den Entwurf von Verdichtern und Turbinen erlangt. Im Bereich der thermischen Turbomaschinen steht die Erhöhung von Leistungsdichten und Wirkungsgraden im Vordergrund. Dies ist bei Verdichtern zum Beispiel über die Erhöhung des Druckverhältnisses bzw. der sogenannten Stufenbelastung möglich. Durch diese extremen Strömungsbedingungen treten instationäre aerodynamische Kräfte, bedingt durch nichtlineare Phänomene wie Stoß- und Ablösungswanderung, immer stärker in Erscheinung. Bei der Flatteranalyse wird untersucht, ob Eigenschwingungen der Struktur aerodynamisch gedämpft oder zu größeren Amplituden angeregt werden.

In den letzten Jahren sind linearisierte Strömungslöser zur Industriereife gelangt und zum Standard-Tool für die numerische Flatteranalyse geworden. Die Analysen werden im Frequenzbereich durchgeführt, was einen deutlichen Kostenvorteil gegenüber Zeitbereichsverfahren bringt. Ein Nachteil der linearisierten Modelle ist die fehlende Abbildung starker Nichtlinearitäten in der Strömung. Nichtlineare Frequenzverfahren versprechen diese Lücke zu schließen, jedoch zu Lasten der Rechenkosten. Im Rahmen der Masterarbeit sollen Flatteranalysen für Strömungsbedingungen durchgeführt werden, in denen starke Nichtlinearitäten auftreten. Die Simulationen sind sowohl mit linearen als auch nichtlinearen Frequenzbereichsverfahren durchzuführen und mit Zeitbereichsverfahren zu vergleichen. Für die Strömungssimulation wird der DLR-eigene CFD-Löser TRACE eingesetzt, die Strukturdynamik wird mit NASTRAN berechnet. Das Pre- und Postprocessing erfolgt hauptsächlich mit Python und Tecplot.

Ihre Qualifikation:

  • Masterstudium im Bereich der Luft- und Raumfahrttechnik ,Physik oder vergleichbar
  • Schwerpunkt bzw. Vorkenntnisse in einem der Bereiche Strömungsmechanik, Strukturdynamik oder Turboflugtriebwerke ist gewünscht
  • ausgeprägtes Interesse am Thema und Motivation sind wichtig

Ihr Start:

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. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Frauen und Männern sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Schwerbehinderte Bewerberinnen und Bewerber bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

Fachliche/r Ansprechpartner/in

Matthias Schuff
Institut für Aeroelastik

Tel.: +49 551 709-2376

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Personalbetreuung Göttingen

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