Projekt- und Abschlussarbeiten

Angesichts der zunehmenden Nutzung unbemannter Flugsysteme forscht das FSR an geeigneten Sicherheitskonzepten für deren Betrieb. Ziel ist es, die Einsatzfähigkeit der Flugsysteme durch die Überwachung des Gesundheitszustands einzelner Komponenten zuverlässig zu quantifizieren. Für das institutseigene hybride Luftfahrzeug SciHunter wurden bereits vielfältige Simulationsumgebungen aufgebaut, welche sowohl Lastprofile während des Fluges als auch Degradationseffekte auf dessen Antriebsstrang abbilden können.

Autonome Systeme gewinnen in der Luftfahrt zunehmend an Bedeutung. Zur Gewährleistung der Sicherheit und Zuverlässigkeit dieser Systeme ist eine kontinuierliche Überwachung des Gesundheitszustands einzelner Komponenten an Bord unbemannter Luftfahrtzeuge unerlässlich. Für das institutseigene hybride Luftfahrzeug SciHunter bestehen bereits eine Datenbasis zur Abbildung unterschiedlicher Degradationseffekte sowie Ansätze zur datenbasierten Diagnose und Prognose in python.

Am Fachgebiet Technische Thermodynamik wird unter anderem die Wärmeübertragung an vereinzelten Dampfblasen in Schwerelosigkeit untersucht. Dazu wurden im Rahmen des ESA-finanzierten Multiscale Boiling Projekts Siedeversuche auf der Internationalen Raumstation und im Parabelflug durchgeführt. In Zukunft sollen die Siedeversuche im Parabelflug mit Wasser wiederholt werden. Während der Versuche wird dem Versuchsfluid in der Siedezelle Wärme zugeführt. Kern der Heizerbaugruppe ist ein infrarot-transparenter Kristall, der bei hohen thermischen Spannungen gerne bricht. Ziel dieser Arbeit ist es, eine Siedeversuchsanlage aus vorhandenen Komponenten und Baugruppen aufzubauen, diese in Betrieb zu nehmen und das Verhalten der Kristalle während erster Siedeversuche zu erproben.

Die Verbesserung von Betriebsstrategien und Längsdynamikregelungen von Elektrofahrzeugen durch den Einsatz ?von Machine Learning setzt einen umfangreichen Datengrundlage voraus. Aktuell werden dazu hauptsächlich simulativ gewonnene Verkehrsdaten verwendet, die die realen Verkehrsbedingungen nur näherungsweise abbilden. Ein mit einem VW Passat GTE Plugin-Hybrid aufgezeichneter Realfeldfahrdatensatz (> 10.000 km) soll als Grundlage dazu dienen, die Forschung mit realem Fahrerverhalten unter realen Verkehrsbedingungen zu ermöglichen.

Um die im Fahrzeug aufgezeichneten Rohdaten aufzubereiten, soll ein Datenvorverarbeitungstool entwickelt werden, dass die Rohdaten vorverarbeitet (Feature Engineering) und Daten aus externen Quellen in den Datensatz integriert (Data Enrichment).

Am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau werden selbstlernende Regelungsalgorithmen für die Fahrzeuglängsdynamik entwickelt, die eine intelligente, teilautonome Fahrzeugbewegung ermöglichen sollen. Stand der Technik ist es, einfache Regelstrategien unter Verwendung einer intelligenten Geschwindigkeitsvorgabe auszuführen. Um den Verbrauch des Fahrzeugs zu reduzieren sollen die Reglerparameter für individuelle Fahrsituationen angepasst werden. Deshalb soll eine auf KI basierende Methode entwickelt werden, die Reglerparameter für verschiedene Fahrsituationen möglichst optimal anpasst.

The aircraft industry works intensively on the development of various anti-icing and ice-prevention systems. One of the most important parameters characterizing icing is an adhesion force, which determines how strong an ice layer is attached to the aircraft surface. This project will help to accurately measure the tensile and shear stresses associated with the ice adhesion. The idea is based on the application of a frozen drop on a certain surface of a centrifugal force that appeared on a rotating body.

Die Reduktion klimaschädlicher Treibhausgase bedingt moderne Verbrennungskonzepte basierend auf Wasserstoffverbrennung. Die Verbrennung von Wasserstoff bedeutet neuartige Turbineneintrittsbedingungen. Zur Zulassung neuartiger Triebwerke mit Wasserstoffverbrennung sind umfassende Untersuchungen des Einflusses von Wasserstoffverbrennung auf die Hochdruckturbine durchzuführen.

Die Reduktion klimaschädlicher Treibhausgase bedingt moderne Verbrennungskonzepte basierend auf Wasserstoffverbrennung. Die Verbrennung von Wasserstoff bedeutet neuartige Turbineneintrittsbedingungen. Zur Zulassung neuartiger Triebwerke mit Wasserstoffverbrennung sind umfassende Untersuchungen des Einflusses von Wasserstoffverbrennung auf die Hochdruckturbine durchzuführen.

Im dem Projekt STADT:up werden auf Nutzerbedürfnisse zugeschnittene Konzepte und Pilotapplikationen des durchgängigen automatisierten Fahrens im urbanen Raum entwickelt. Ziel dieser Thesis ist es, konzeptionelle Gestaltungslösungen zur Kooperationsförderung im Straßenverkehr zu erarbeiten.

Die Wärmeversorgung der TU Darmstadt erfolgt über ein TU-eigenes Fernwärmenetz, welches zu großen Teilen Erdgas zur Bereitstellung von Wärme nutzt. Neben den ökologischen Problemen zeigt die aktuelle Energiekrise, welche Folgen eine zu große Abhängigkeit von fossilen Energieimporten haben kann. In dieser Arbeit soll ein Transformationskonzept entwickelt werden, mit dem das Fernwärmenetz der TU zukünftig dekarbonisiert werden kann.

Am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau werden selbstlernende Regelalgorithmen für die Fahrzeuglängsdynamik entwickelt. Diese sollen im Projekt „Campus FreeCity“ in ein autonomes Fahrzeug, den sogenannten CityBot, integriert werden. Innerhalb des Projektes soll im Labormaßstab ein komplettes Ökosystem für Mobilitäts-, Transport- und Serviceaufgaben einer Smart City erforscht werden. Um die Auswirkungen eines solchen Ökosystems auf u.a. den Energieverbrauch in einem realen, städtischen Umfeld abschätzen zu können, soll in Zusammenarbeit mit dem IWAR-SuR eine Simulationsumgebung des Stadtzentrums von Frankfurt geschaffen werden. Anhand dieser Simulation soll das aktuelle Verkehrsszenario mit einem zukünftigen, auf dem CityBot-Fahrzeug basierenden Verkehrsszenario verglichen werden.

Die Nutzerakzeptanz von Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) kann durch eine Anpassung an den aktuellen Fahrstil gesteigert werden. Die bisherigen Forschungsergebnisse am IMS haben unter anderem gezeigt, dass ein auf Längs- und Querbeschleunigung basierender statistischer Ansatz gute Ergebnisse liefert. Hierbei werden die auftretenden Beschleunigungen während der Fahrt mit einem Referenz-Beschleunigungsprofil verglichen. Eine Verallgemeinerung diese Profils für unterschiedliche Umgebungsbedingungen und Fahrzeuge wäre beispielsweise durch eine analytische Beschreibung möglich. Diese soll im Rahmen dieser Arbeit erarbeitet werden.

Am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau werden selbstlernende Regelungsalgorithmen für die Fahrzeuglängsdynamik entwickelt, die eine intelligente, teilautonome Fahrzeugbewegung ermöglichen sollen. Stand der Technik ist es, einfache Regelstrategien unter Verwendung einer intelligenten Geschwindigkeitsvorgabe auszuführen. Um den Verbrauch des Verzeugs zu reduzieren sollen die Reglerparameter für individuelle Fahrsituationen angepasst werden. Deshalb soll eine auf Machine Learning basierende Methode entwickelt werden, die Reglerparameter für verschiedene Fahrsituationen möglichst optimal anpasst.

eters as optimally as possible for different driving situations.

Effiziente und platzsparende Kondensation von Wasserdampf ist wichtig für viele Anwendungen, u.a. die Gewinnung von Trinkwasser aus feuchter Luft und für hohe Kondensationsraten in Wärmeübertragern. Zur Optimierung dieser Applikationen ist es wichtig, grundlegende Prozesse bei der Kondensation besser zu verstehen und quantitativ vorhersagen zu können.

Zuvor bereits untersuchte Oberflächen versprechen großes Potenzial zur Trinkwassergewinnung aus feuchter Luft mittels Kondensation. Dieses Potenzial soll im Rahmen der Abschlussarbeit experimentell untersucht werden

Mechanische Lüftungsanlagen verbessern die Luftqualität und erhöhen die Energieeffizienz – insbesondere neuartige Systemtopologien sind hier vielversprechend. Wir verwenden zur algorithmischen Planung von Lüftungsanlagen Methoden und Algorithmen der diskreten Mathematik. In dieser Arbeit soll das bestehende Modell, um akustische Phänomene erweitert werden und so der Schallschutz in Lüftungsanlagen bei der Planungsentscheidungen algorithmisch beherrscht werden.

Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines neuartigen Ansatzes zur Topologieoptimierung von linearen Elastizitätsproblemen in der Festkörpermechanik unter Verwendung von immersierter, randkonformer isogeometrischer Analyse (IBC-IGA). Insbesondere soll die explizite Beschreibung der Ränder der optimalen Topologie als Spline-Kurven mit der randkonformen Quadraturmethode kombiniert werden. Auf diese Weise wird es möglich, komplexe Geometrien mit relativ wenigen Designvariablen darzustellen und eine effiziente gradientenbasierte Designoptimierung zu ermöglichen.

Am Institut für Flugsysteme und Regelungstechnik wurde das oben dargestellte hybride unbemannte Luftfahrzeug aufgebaut und modelliert Es ist in der Lage, mittels der vier Hubrotoren senkrecht zu starten und zu landen und durch den Tragflügel sehr effizient aerodynamisch zu fliegen Um einen Absturz des UAVs bei einem Ausfall eines Aktuators (z B Bruch eines Propellerblatts, Festklemmen einer Steuerfläche) zu verhindern, sind fehlertolerante Regelungsalgorithmen notwendig Am FSR wird hierfür der Einsatz von Methoden der optimalen Regelung und modellprädiktiven Regelung erforscht.

This thesis is a collaborative effort between the Institute of Flight Systems and Automatic Control (FSR) at TU Darmstadt and Boeing Global Services, located in Neu-Isenburg. The Boeing Global Services Lab in Neu-Isenburg is focused on addressing new and evolving aviation software industries through ground-breaking innovative ideas.

Spraykühlung ist eine sehr effiziente Kühlmethode. Um den komplexen Gesamtprozess des Sprayaufpralls besser verstehen zu können, werden am Fachgebiet Technische Thermodynamik numerische Berechnungen zum Aufprall einzelner Tropfen durchgeführt. Eine Möglichkeit zur Verbesserung von Benetzung und Wärmetransport stellt die Strukturierung der Oberfläche dar. Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Hydrodynamik sowie der Wärmetransport beim Einzeltropfenaufprall auf strukturierten, heißen Oberflächen untersucht werden. Dafür sollen mit Hilfe des unter anderem am TTD entwickelten Strömungslösers 3D-Simulationen in OpenFOAM durchgeführt werden.

In modernen Flugzeugtriebwerken sind hochbelastete 3D-optimierte Fans anfällig für Schwingungen, wie z. B. Flutter, die durch Wechselwirkungen zwischen Aerodynamik und Strukturdynamik entstehen. Um die Ursachen der Flutterstabilität besser zu verstehen, wird am GLR in Zusammenarbeit mit Rolls-Royce plc ein neuer hochflexibler Fan-Flutter-Prüfstand (FANFATE) aufgebaut. Darauf werden mehrere Fan-Blisk-Varianten systematisch getestet, um neue Triebwerksauslegungsparameter zu validieren. Im Zuge dessen müssen bestimmte konstruktive Anpassungen an der aktuellen Abströmstrecke vorgenommen werden, um den gesamten Betriebsbereich der Fan-Stufe anfahren zu können.

Globale Zielsetzungen zur CO2-neutralen Luftfahrt beeinflussen längst die Auslegung der Verbrennungssysteme der nächsten Generation. So hat der Flugzeughersteller Air- bus jüngst angekündigt, bis 2035 die ersten kommerziellen Flugzeuge mit reinem Was- serstoffantrieb auf den Markt zu bringen [1]. Das Unternehmen British Airways hat sich mit dem Hersteller ZeroAvia zusammengetan, um schon mittelfristig den Passagierflug- verkehr auf Wasserstoff umzustellen [2].

In this work, we will develop the chemo-mechanics formulation for thin structures like beams. For this IGA solid beam element will be considered and coupled with the ion diffusion equation.

Chemical energy carriers are essential building blocks for a future carbon-free energy economy, mitigating wind and solar energy fluctuations due to weather and geographical limitations. One suitable candidate is ammonia (NH3) which can be synthesized with renewable energy and are employable for mobile and remote applications. However, pure NH3 is subject to high ignition temperatures, lower laminar burning velocities, narrow flammability limits, and lower extinction strain rates. One very promising technology to overcome these difficulties is to use plasma to enhance ignition and flame. Recent experiments also showed that NOx emission could be largely reduced by introducing plasma into combustion. To better understand the mechanism of plasma impact on reactions, fundamental experiments under well-defined boundary conditions are highly desired.

This project aims to set up a laminar slot burner (LSB) with the assistance of nanosecond plasma discharges. A schematic layout of a conventional LSB is shown in Fig.1 [Boushaki et al.]. The LSB consists of three main parts: a mixer, a homogenizer, and a convergent nozzle. A premixed laminar flame can be stabilized on the burner exist. This existing concept should be adapted for plasma generation with a dielectric barrier discharge (DBD). The DBD should be installed in the position of the parallel nozzle, which mainly consists of two electrodes, a nanosecond high-voltage plasma pulse generator, and corresponding control units. The designed plasma-assisted LSB should have optical access into the nozzle to characterize the plasma homogeneity. This work aims to design, construct and test this burner in the combustion laboratory of RSM.

Ab sofort schreiben wir am Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau eine Masterarbeit aus, die sich mit der Integration von dynamischen Systemeigenschaften in Optimierungsalgorithmen in Python beschäftigt. Ziel ist es, komponentenabhängiges Streckenverhalten in mathematische Optimierungs- und Modellierungsmethoden (z.B. Mixed Integer Linear Programming), für die Betriebsoptimierung von Microgrids, zu integrieren. Diese erneuerbaren Energiesysteme können beispielsweise im Wohnsiedlungs- oder Industriekontext auftreten und sind in diversen Forschungsprojekten des IMS vertreten.

Nachhaltige und ökonomische Prozesse müssen im Energiesektor sowie in energieintensiven Industriezweigen zum Einsatz kommen, um die weltweiten anthropogenen CO2-Emissionen zu minimieren. In diesem Zusammenhang spielen sogenannte „nicht-verhinderbare“ CO2-Emissionen eine wichtige Rolle, welche beispielsweise bei der Herstellung von Zement und Kalkstein entstehen und sich nur schwer eliminieren lassen. Als eine sehr effiziente und wirtschaftliche CO2-Abscheidungstechnologie stellt sich der Carbonate Looping (CaL) Prozess dar. Am EST wird der Einsatz von Zementrohmehl als Sorbent untersucht, sodass deaktiviertes Material aus dem CaL Prozess zur Klinker Produktion genutzt werden kann. Ziel dieser Arbeit soll es sein Zementroh im Hinblick auf seine Anwendung in einer Wirbelschichtanlage zur CO2-Abscheidung zu charakterisieren. Die Erkenntnisse sollen experimentell gewonnen werden.

Globale Zielsetzungen zur Reduzierung von Schadstoffemissionen in Fluggasturbi-nen haben in der Vergangenheit zu fortschreitenden Entwicklungen im Design von Antrieben der nächsten Generation geführt. Ein Nebeneffekt dieser Entwicklungen ist die steigende Relevanz der thermoakustischen Charakterisierung von Fluggasturbinenbrennkammern. Komplementär zu experimentellen Untersuchungen der betroffenen Systeme gewinnen numerische Lösungsansätze zunehmend an Bedeutung.

Climate change and rising health concerns have led to increasingly strict regulatory emission standards for combustion engines over the past few years.

In order to investigate the compliance with these regulations, special measurement techniques are required. Specifically, in the context of Real Driving Emissions (RDE), compact systems that allow for in situ measurement at engine tailpipe are necessary.

Tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) is a measurement technique well suited for this task, as it allows simultaneous high speed in-situ measurement of a variety of gases. A large benefit of this technique is the application of small diode lasers which can be connected via glass-fibers and thus allowing for very small measurement devices outside the vehicles.

The extension of the regulatory requirements made the implementation of new free-space diode lasers necessary, which are not yet fiber-coupled and thus cannot be connected to existing hardware.

The goal of this work is the development and application of a fiber-coupling system for these free space mid-infrared diode lasers.

Climate change and rising health concerns have led to increasingly strict regulatory emission standards for combustion engines over the past few years.

In order to investigate the compliance with these regulations, special measurement techniques are required. Specifically, in the context of Real Driving Emissions (RDE), compact systems that allow for in situ measurement at engine tailpipe are necessary.

Tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) is a measurement technique well suited for this task, as it allows simultaneous high speed in-situ measurement of a variety of gases. A large benefit of this technique is the application of small diode lasers which can be connected via glass-fibers and thus allowing for very small measurement devices outside the vehicles.

The Laser Diode and Temperature control (LDC & TEC) of these lasers needs to be very precise but at the same time also compact.

The goal of this work is the software development and application of a high-speed modular FPGA (Field Programmable Gate Array) based Laser Diode and Temperature control system in LabVIEW.

In einem Hochgeschwindigkeits-Kavitationskanal am Institut für Fluidsystemtechnik werden Werkstoffe der Kavitation ausgesetzt. Mittels einen speziell entwickelten Lichtmikroskops werden kraterförmige, mikroskopische Verformungen aufgelöst und untersucht. Im Rahmen dieser Arbeit soll das Image Processing mittels Deep Learning durchgeführt werden.

Bachelor- oder Masterthesis im Bereich Digitaler Zwilling / Verwaltungsschale mit OPC UA. Die Arbeit wird mit dem Industriepartner SAP zusammen durchgeführt.

Anwendung von Neuronalen Netzen und einer neuartigen Methode zur Analyse und Vorhersage von Verkaufszahlen.

Most city dwellers rely on the daily availability of water and heat supply networks. Whether these networks are able to fulfill their function despite crises – whether they are resilient – depends on many factors. In cooperation with the Pattern Recognition Lab at Friedrich-Alexander University Erlangen (FAU), you can assess resilience of real-world water and district heating networks using heterogenous data from a utility company.

Mechanische Lüftungsanlagen verbessern die Luftqualität und erhöhen die Energieeffizienz – insbesondere neuartige Systemtopologien sind hier vielversprechend. In dieser Arbeit sollen mittels numerischer Simulation Randbedingungen abgeleitet und ein bestehendes Optimierungsproblem erweitert werden.

Das Chemical Looping Verfahren ist ein vielversprechender Carbon Capture Prozess. Im Rahmen dieser Masterarbeit soll ein Prozessmodell für einen Chemical Looping Verbrennungsprozess von Reststoffen in Aspen Plus entwickelt werden. Vorkenntnisse in Aspen sind dabei zwar hilfreich aber nicht notwendig.

Der in Folge der Klimakrise und nicht zuletzt auch durch den Ukraine-Krieg beschleunigte Umbau des Energieversorgungssystems hin zu einem ausschließlich auf Erneuerbaren Energien (EE) basierenden System bringt die Frage mit sich, wie eine sichere Energieversorgung in Zeiten hoher Residuallast gewährleistet werden kann (bspw. Dunkelflauten).

In dieser Master-Thesis soll untersucht werden, welches Potenzial voll-elektrische bzw. Brennstoffzellenfahrzeuge hinsichtlich der Versorgung eines Haushaltes und der Unterstützung des Stromnetzes bieten.

Die Hybridisierung des Antriebsstranges stellt eine Möglichkeit dar, den Wirkungsgrad des Antriebsstranges zu steigern. Um die aus der Vernetzung stammenden Informationen über vielfältige reale Fahrszenarien zu verarbeiten und die Freiheitsgrade in einem Hybridfahrzeug entsprechend anzusteuern, können online-optimierende Betriebsstrategien eingesetzt werden. Neben der Entwicklung der Strategien stellt deren Kalibration eine wichtige Herausforderung dar. Ziel dieser Arbeit ist es die Qualität der Geschwindigkeitsprädiktion zu optimieren, um somit bessere Ergebnisse mit der prädiktiven Hybridstrategie erzielen zu können.

Für die wissenschaftlichen Untersuchung von Bränden und den daraus resultierenden Brandschutzmaßnahmen ist die Grenzschichtflamme eine generische Flammenkonfiguration. Die Analyse der grundlegenden Prozesse der Flamme-Wand-Interaktion liefert Erkenntnisse über die Mechanismen der Brandentstehung und damit auch über Möglichkeiten der Brandbekämpfung, z.B. durch Flammschutzmittel. Eine im Sonderforschungsbereich 150 entwickelte generische Konfiguration zur Untersuchung der Flamme-Wand-Interaktion wird im Rahmen dieser Arbeit numerisch untersucht.

Reducing the carbon footprint in the energy sector has become a key challenge of this century that requires global collaborative efforts. Chemical storage of renewable energy, such as wind and solar, followed by thermochemical conversion for energy utilization, is an important pathway to ensure a smooth transition to a carbon-neutral economy. In the future energy mix, hydrogen (H2) will be widely used as a clean fuel, and its combustion characteristics require extensive investigations, especially under lean and turbulent conditions, which is important for gas turbine applications.

In this work, the turbulent flame and flow field structures of NH3/H2 mixtures will be experimentally measured under turbulent conditions. The existing multi-regime burner (MRB), a special design for investigating the transition of premixed and non-premixed combustion, will be used to stabilize turbulent NH3/H2 flames. In the first step, constructive improvements should be performed on the MRB burner and operation conditions will be determined based on fuel mixture and laminar flame properties from simple 1D flame calculations in Cantera. To study the turbulence-flame interactions, the flame reaction zone will be measured by planar laser-induced fluorescence of OH radicals (OH-PLIF). From the OH-PLIF images, the curvature and flame surface density of the reactive flame front can be statistically determined. Simultaneously, the flow field will be determined by particle image velocimetry (PIV) or particle tracking velocimetry (PTV) measurements. By combining PIV with OH-PLIF, the local strain rates and their impact on the flame front topology could be analyzed.

Reducing the carbon footprint in the energy sector has become a key challenge of this century that requires global collaborative efforts. Chemical storage of renewable energy, such as wind and solar, followed by thermochemical conversion for energy utilization, is an important pathway to ensure a smooth transition to a carbon-neutral economy. In the future energy mix, hydrogen (H2) will be widely used as a renewable clean fuel. However, its combustion characteristics still require extensive investigations, especially under lean and turbulent conditions, which is crucial for gas turbine applications.

In this work, the turbulent H2 flame and flow field structures should be experimentally investigated by using laser diagnostics measurements. For this purpose, a high-velocity flame supplied by H2 or CH4/H2 mixtures from the central jet will be sustained by a pilot flat flame in a McKenna burner. The jet bulk velocity will be increased from 10 m/s (laminar) to approximately 200 m/s (highly turbulent) while the pilot remains at a constant exit velocity. Reactive mixtures with increasing H2 mole fractions will be used to investigate the preferential diffusion effect of H2 on the turbulent flame behavior. The flame reaction zone will be measured by single-shot planar laser-induced fluorescence of OH radicals (OH-PLIF). Simultaneously, the flow field will be determined by particle image velocimetry (PIV) or particle tracking velocimetry (PTV) measurements. From the OH-PLIF images, the curvature and flame surface density of the reactive flame front should be statistically determined. By combining PIV data, the local strain rate and its orientation to the flame front direction should be analyzed, providing insights into turbulence-chemistry interactions.

Das Fachgebiet Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe der TU Darmstadt betreibt seit 1994 einen Transsonikverdichter. In Zusammenarbeit mit der MTU in München, soll ein Forschungsvorhaben für 2023 umgesetzt werden, in dem Untersuchungen am Transsonikverdichter in Darmstadt durchgeführt werden sollen. Dabei liegt der Fokus auf der Untersuchung von HAR Schaufeln (high aspect ratio). Im Rahmen dieser Arbeit soll die Basis für eine Zusammenarbeit der TU Darmstadt und der MTU gelegt werden, indem die projektspezifischen Prüfstandsanpassungen umgesetzt werden und eine Messkampagne geplant wird.

Das Fachgebiet Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe betreibt seit 1994 einen transsonischen Verdichterprüfstand (TSV1). An diesem Prüfstand sind im Rahmen zweier Forschungsvorhaben detaillierte Unter- suchungen der Statornabenströmung eines Shrouded und eines „Cantilevered“-Stators geplant. Die begrenzte Zugänglichkeit für Messtechnik lässt keine detaillierten Analysen der Strömungstopologie in einer Schaufelpassage der Statoren zu. Deshalb soll die Datenbasis der experimentell ermittelten Daten der zwei Konfigurationen mithilfe numerischer Simulationen erweitert werden.

In Zukunft wird Wasserstoff eine immer größere Rolle für unsere Wirtschaft spielen. Aufgrund der niedrigen Dichte wird Wasserstoff im Falle von Verbrennung mit sehr hohem Druck in Brennkammern eingedüst werden müssen, um die nötigen Massenströme bereitstellen zu können

Numerical simulations of aero-engine combustors are extremely challenging due to the complex multiscale and multi-physics phenomena involved. Currently, reliable modeling and prediction of soot particle formation produced during incomplete hydrocarbon combustion is one of the major issues in combustion research. The next generation of gas turbines for more sustainable aircraft engines must meet strict limitations for soot particle mass and size distribution. Therefore, a comprehensive understanding of the processes leading to soot particle formation and its precise prediction in practical combustion systems is crucial.