Studentische Arbeiten
Am Fachgebiet STFS werden Abschlussarbeiten (Bachelor/Master) und Projektarbeiten (ADP/ARP) angeboten. In der Regel stehen diese studentischen Arbeiten in engem Bezug zu unseren aktuellen Forschungsthemen, wie zum Beispiel:
- Wasserstoffverbrennung
- Daten-getriebene Modellierung von Verbrennungsphänomenen mittels maschinellem Lernen
- Metallverbrennung (Clusterprojekt Clean Circles, Clean Circles Website)
- Nachhaltige Brennstoffe, z.B. aus Power-to-X Prozessen
- Flamme-Wand Interaktionen / Flammenschutzmittel (Sonderforschungsbereich 150)
- Biomasseverbrennung (Sonderforschungsbereich 129)
- Reduzierung von Schadstoffemissionen / Rußmodellierung
- Aero Engines und Thermoakustik
Wenn Sie eine studentische Abschlussarbeit am Fachgebiet STFS suchen, können Sie die Ansprechpartner der unten eingestellten Arbeiten kontaktieren, oder Sie schreiben initiativ eine E-Mail an lehre@stfs.tu-darmstadt.de mit Ihrer Fächerübersicht, sowie der Nennung Ihrer Vorerfahrungen und Interessen – es ist möglich Aufgabenstellungen aus den oben genannten aktuellen Forschungsthemen abzuleiten und auf das Profil geeigneter Bewerber anzupassen.
Aktuelle Ausschreibungen
Numerische Untersuchung von Resonanz Zündern
am Institut für Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme (STFS)
24.05.2022
Masterthesis
Für den Einsatz in Raketen in der zivilen Raumfahrt werden seit langem verschiedene Zündkonzepte angewendet. Dabei spielen mechanische Komplexität, Gewicht und eine erneute Zündung im Orbit eine große Rolle.
Betreuer/innen: T. Jeremy P. Karpowski, M.Sc., Tom Alzer, M.Sc.
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Neuronale Netze für Real-Gas Thermodynamik Schließung
am Institut für Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme (STFS)
24.05.2022
Masterthesis, Bachelorthesis
Für die Anwendung in der zivilen Raumfahrt werden seit langem kryogene Treibstoffe verwendet. Die tiefen Temperaturen sowie die hohen Drücke, oberhalb des kritischen Druckes, haben Real-Gas-Effekte zur Folge, die nicht mehr mit dem Idealen Gas Gesetz abgebildet werden können.
Betreuer/in: T. Jeremy P. Karpowski, M.Sc.
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Automatisierte Identifikation von Kompartments für chemische Reaktornetzwerke
Im Rahmen des Clean Circles Clusterprojektes ist eine Masterarbeit an der Schnittstelle des STFS und dem Institut für Mathematische Modellierung und Analysis der TU Darmstadt zu vergeben. Die Betreuung der Arbeit hat dabei das Institut MMA inne.
17.12.2021
Masterthesis
Clean Circles steht für einen einzigartigen Forschungsansatz, in dem Eisen mit seinen Oxiden in einem Kreislauf als Kohlenstoff-freier chemischer Energieträger zur Speicherung erneuerbar erzeugten Stroms (Wind, Sonne) nutzbar gemacht werden soll.
Betreuer/in: Dr. Mathis Fricke
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Coupling of a detailed model for scale-reduced modelling of the oxidation of iron microparticles
am Institut für Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme (STFS)
17.12.2021
Masterthesis
In einem einzigartigen Forschungsansatz sollen Eisen und seine Oxide in einem Kreislauf als kohlenstofffreier chemischer Energieträger für erneuerbare Energie genutzt werden. Eisen hat ein enormes Potenzial die Energiewende voranzutreiben. Im Projekt Clean Circles erforschen Wissenschaftler aus verschiedenen Disziplinen wie Eisen und seine Oxide in einem Kreislauf als kohlenstofffreier chemischer Energieträger zur Speicherung von Wind- und Sonnenstrom genutzt werden können (siehe https://www.tu-darmstadt.de/clean-circles).
Betreuer/innen: Dr.-Ing Sandra Hartl, Dr. Arne Scholtissek
Scale-reduced modeling of multi-phase clean fuel combustion
At the institute for Simulation of Reactive Thermo-Fluid Systems (STFS)
13.12.2021
Masterthesis, Bachelorthesis
In einem einzigartigen Forschungsansatz sollen Eisen und seine Oxide in einem Kreislauf als kohlenstofffreier chemischer Energieträger für erneuerbare Energie genutzt werden. Eisen hat ein enormes Potenzial die Energiewende voranzutreiben. Im Projekt Clean Circles erforschen Wissenschaftler aus verschiedenen Disziplinen wie Eisen und seine Oxide in einem Kreislauf als kohlenstofffreier chemischer Energieträger zur Speicherung von Wind- und Sonnenstrom genutzt werden können (siehe https://www.tu-darmstadt.de/clean-circles).
Betreuer/innen: Dr.-Ing Sandra Hartl, Hendrik Nicolai, M.Sc.
Numerische Simulation von zündenden Wasserstoffflammen unter Counter-Flow Bedingungen
am Institut für Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme (STFS)
09.12.2021
Masterthesis
Im Zuge der Energiewende stellt die elektrolytische Wasserstofferzeugung aus erneuerbarem Strom einen wichtigen Zwischenschritt dar. Der so gewonnene Wasserstoff kann im Wärmemarkt, der Mobilität und der chemischen Industrie verwendet werden. Für die energetische direkt Nutzung von Wasserstoff müssen allerdings konventionelle Brennerdesigns adaptiert werden, da sich die Flammeneigenschaften deutlich von denen konventioneller, Kohlenstoff-basierter Brennstoffe unterscheiden. In diesem Prozess kommen oft numerische Simulationen zum Einsatz. Hierzu wurde am Fachgebiet STFS ein Modell auf Basis von tabellierter Chemie entwickelt.
Betreuer/in: Hannes Böttler, Dipl.-Ing.
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Numerische Simulation von zündenden Wasserstoffflammen unter Cross-Flow Bedingungen
am Institut für Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme (STFS)
29.11.2021
Masterthesis
Im Zuge der Energiewende stellt die elektrolytische Wasserstofferzeugung aus erneuerbarem Strom einen wichtigen Zwischenschritt dar. Der so gewonnene Wasserstoff kann im Wärmemarkt, der Mobilität und der chemischen Industrie verwendet werden. Für die energetische direkt Nutzung von Wasserstoff müssen allerdings konventionelle Brennerdesigns adaptiert werden, da sich die Flammeneigenschaften deutlich von denen konventioneller, Kohlenstoff-basierter Brennstoffe unterscheiden. In diesem Prozess kommen oft numerische Simulationen zum Einsatz. Hierzu wurde am Fachgebiet STFS ein Modell auf Basis von tabellierter Chemie entwickelt.
Betreuer/in: Hannes Böttler, Dipl.-Ing.
22.11.2021
Masterthesis, Bachelorthesis
Carbon particulate produced by the combustion of hydrocarbon fuels is not only one of the major causes of global warming and accelerated process of ice melting, but also an increased risk for human health due to particle inhalation. Therefore, the predictions of particle number concentration as well as size distribution are required, in order to meet stringent pollutant regulations and develop potential ways to reduce the health effects of particulate matter.
However, modeling soot particle formation and growth pathways in turbulent reacting flows still represents a challenge due to the complex multiscale interaction between turbulence, chemical reactions, and particle evolution that is characterized by a particle density function (NDF).
The aim of this work is to apply the modeling framework developed at the department of simulations of reactive thermo-fluid systems to simulate a turbulent sooting flame. For this purpose, the open-source C++ library OpenFOAM is used. Thereby the modeling approach will be validated for a complex turbulent flame by comparing the simulation results with available experimental data and the sensitivity of the soot prediction to the modeling strategy will be investigated. Ideally, the results obtained will be used to identify the main mechanisms that lead to the production of soot in a turbulent flame.
This topic is well suited for a Bachelor- or Master-Thesis. The depth of the research will be adapted accordingly.
Betreuer/innen: Dr. Federica Ferraro, Dr.-Ing. Louis Dreßler
