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TU Berlin

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Masterarbeiten/Bachelorarbeiten

Institut für Luft- und Raumfahrt - Fachgebiet Luftfahrtantriebe


Einfluss von Turbulenz- und Grenzschichtmodellierung bei der CFD-Simulation aeroelastischer Experimente in einer Verdichter-Kaskade

Beschreibung:

Für CFD-Simulationen aeroelastischer Experimente mit einer ebenen Verdichter-Kaskade soll eine Diskretisierungsstudie durchgeführt werden, um das bisher verwendete Simulationssetup zu validieren bzw. zu optimieren. Dafür sind Zeitschrittweiten, Anzahl und Verteilung der Elemente im Rechengitter (Mesh) systematisch zu variieren und ihr Einfluss auf die Simulationsergebnisse zu untersuchen. Zudem sollen zwei Turbulenzmodelle verglichen und der Einfluss von Wandfunktionen bei der Modellierung der Grenzschicht untersucht werden. Im Rahmen einer Masterarbeit soll zusätzlich die Modellierung des laminar-turbulenten Grenzschichtumschlags (Transition) untersucht werden. Die Simulationsergebnisse für unterschiedliche CFD-Konfigurationen sollen dokumentiert und mit den experimentelle Ergebnissen verglichen werden. Eine gemeinsame wissenschaftliche Veröffentlichung ist angestrebt.


Arbeitsschritte:

Recherche zu Theorie/Grundlagen
Praktische Einarbeitung

  • Einarbeitung in der verwendete Software (ANSYS CFX)
  • Nachvollziehen und systematische Auswertung bereits durchgeführter Simulationen

Modifikation und Verbesserung des Rechengitters (Mesh)
Simulationen (2D, instationär)

  • Systematischer Vergleich von eingeschalteten, ausgeschalteten und automatischen Wandfunktionen bei unterschiedlichen y+-Werten
  • Diskretisierungsstudie (Gitterauflösung, Zeitschrittweite)  in instationären Rechnungen, dabei Vergleich zweier Turbulenzmodelle: Spallart-Almaras (SA) und Shear Stress Transport (SST)
  • Bei Masterarbeit: Implementierung eines Modells mit erzwungener Transition auf der Saugseite und freier Transition auf der Druckseite der Schaufeln
  • Bei Masterarbeit: Wiederholung/Ergänzung der Diskretisierungsstudie für dieses Modell

 
Gewünschtes Profil:

  • Studierende(r) der Studiengänge Verkehrswesen (VW), Luft- und Raumfahrttechnik (LRT), Maschinenbau (MB) oder Physikalische Ingenieurwissenschaft (PI)
  • Vorkenntnisse im Bereich Aerodynamik
  • Vorkenntnisse im Bereich Strömungssimulation (CFD)
  • Idealerweise Erfahrung mit ANSYS CFX und Meshing-Software
  • Programmierkenntnisse in MATLAB und/oder Python (für Datenverarbeitung/Auswertung)
  • Sorgfältiges Arbeiten mit Qualitätsanspruch


Betreuung:
Prüfer:                                Prof. Dr.-Ing. D. Peitsch
Ansprechpartner / Betreuer:  Dipl.-Ing. Julian Gambel

Zusatzinformationen / Extras

Quick Access:

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Astrid Stollfuß
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