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Munich Aerospace - Fakultät für Luft- und Raumfahrt e.V.

Untersuchung reagierender Partikel in turbulenten Strömungen

Allgemein

In vielen technischen Systemen ist ein chemischer Stoffumsatz an Partikeln in turbulenten Strömungen von Bedeutung. Beispiele sind technische Brenner in Kraftwerken und Reaktoren in der chemischen Verfahrenstechnikm, aber auch die meisten Antriebssysteme wie Kolbenmotoren, Gasturbinen (Ruß). Zur Optimierung solcher Systeme kommen in den letzten Jahren verstärkt Strömungs-simulationsverfahren (CFD) zum Einsatz. Da die Strömungs- und chemischen Vorgänge am Einzelpartikel numerisch in einer CFD-Simulation der Gesamtkonfiguration nicht aufgelöst werden können, müssen sie modelliert werden. Besonders anspruchsvoll ist die Modellierung der stark nichtlinearen Turbulenz-Chemie Wechselwirkungen.

Am Institut für Thermodynamik der Universität der Bundeswehr München LRT-10 werden grundlagenorientierte Forschungsarbeiten im Bereich der numerischen Modellierung und experimentellen Untersuchung turbulenter Verbrennung, Wärmeübergang, Aerothermodynamik sowie anwendungsorientierte Arbeiten zur Unterstützung der Entwicklung u.a. von Strahltriebwerken, Raketenmotoren, Fahrzeugmotoren, Stationär- olbenmotoren und -gasturbinen sowie technischen Brennern durchgeführt.

Sie finden am Institut anspruchsvolle und kreative Aufgaben und eine hervorragende Betreuung in einem hoch motivierten Doktorandenteam. Promotionsmöglichkeit ist für alle Stellen gegeben. Weibliche Bewerber und ausländische Studenten / Stipendiaten mit guten Deutschkenntnissen sind herzlich willkommen. Das Promotionsthema kann auf Ihre speziellen Interessen / Fähigkeiten abgestimmt werden.

Promotionsthema: Sie modellieren und simulieren die Partikel-Verbrennungsvorgänge mittels moderner Strömungssimulationsverfahren (CFD) und validieren diese Modelle mit Hilfe von Messdaten aus der Literatur sowie aus Vorarbeiten am Institut. Hierbei soll vor allem der quelloffene Code OpenFOAM zum Einsatz kommen, punktuell können aber auch vorhandene kommerzielle CFD-Verfahren wie ANSYS FLUENT, CFX, NUMECA, STAR CCM+ oder COMSOL genutzt werden. Der Schwerpunkt Ihrer Arbeit ist die (Weiter-) Entwicklung von Modellen, welche den Partikeltransport und den Partikelabbrand in turbulenten Flammen beschreiben. Aufgrund der komplexen Wechselwirkung zwischen den chemischen Reaktionen in der turbulenten Gasströmung sowie der Chemie der Feststoffpartikel ergeben sich interessante Phänomene, die noch nicht ausreichend verstanden sind.

Anwendung finden die Modelle z.B. bei Raketenantrieben (Metallpartikelverbrennung), in der Verfahrenstechnik (Partikel-Beschichtungen) sowie in der Simulation von Kohlestaub- und Rußverbrennung. In Vorarbeiten am Institut wurden Prüfstände für die experimentelle Untersuchung der Partikelverbrennung entwickelt. Bei Eignung und Interesse ist es möglich, einen Teil der Arbeit experimentell an diesen Prüfständen durchzuführen. Das Projekt ist der Grundlagenforschung zuzurechnen und wird an der Universität der Bundeswehr München in enger Zusammenarbeit mit ihrem An-Institut ITIS - Institut für Technik Intelligenter Systeme e.V. durchgeführt. Das Vorhaben stärkt die Aktivitäten des UniBwM-Forschungszentrums MIRA (Luft- und Raumfahrttechnik).

Art der Förderung

Munich Aerospace-Stipendien werden für einen Zeitraum von vier Jahren vergeben. Das monatliche Stipendium gemäß den Munich Aerospace Stipendienrichtlinien beträgt 1.575 € (steuerfrei nach § 3 Nr. 44 EStG). Munich Aerospace Stipendiaten sind berechtigt zur Teilnahme an der Munich Aerospace Graduate School und erhalten spezielle Förderangebote. Für Aufwendungen, die in unmittelbarem Zusammenhang mit dem Promotionsvorhaben stehen (z.B. Lernmittel, Konferenzbesuche, MVV-Monatskarte, Wohnzuschuss), wird auf Nachweis ein Zuschuss bis zu 6.100 € pro Jahr gewährt.

Voraussetzungen

Sie sollten einen mindestens guten Universitätsabschluss als Dipl.-Ing. oder Master in einem ingenieurwissenschaftlichen Fach wie Maschinenbau, Verfahrenstechnik oder einem naturwissenschaftlichen Fach wie Physik oder angewandter Mathematik haben, der nicht länger als 3 Jahre zurückliegt. Gute Kenntnisse in Thermofluiddynamik und Mathematik sind erforderlich, Erfahrungen in den Bereichen Verbrennung, der Entwicklung und Anwendung von numerischen Strömungs-simulationsverfahren und der Anwendung moderner Programmiersprachen wie C++ sind willkommen. Eine selbstständige Arbeitsweise mit der Bereitschaft zur fächerübergreifenden Kooperation sowie gute Deutsch- und Englischkenntnisse werden erwartet.

Bewerbung

Bei Interesse schicken Sie bitte einen vollständigen Lebenslauf, Motivationsschreiben, zwei Referenzschreiben sowie relevante Abschlusszeugnisse an Michael.pfitzner@unibw.de

Weitere Informationen

Förderungskategorien

  • Allgemeine Förderung (Lebenshaltungskosten)

Zielregionen

  • Deutschland

Bildungsphase

  • Promotion

Angestrebter Abschluss

  • Interne Promotion
  • Externe Promotion

Geförderte Fachrichtungen

  • allgemein: Ingenieurwissenschaften

Kontakt

Munich Aerospace - Fakultät für Luft- und Raumfahrt e.V.
Willy-Messerschmitt-Str. 1
85521 Ottobrunn

Telefon: +49 89 307 4849-49
E-Mail:
Internet: munich-aerospace.de

Ansprechpartner

Prof. Michael Pfitzner
Telefon: +49 89 6004-2103
E-Mail:
Internet: www.munich-aerospace.de

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