Die Munich Aerospace Forschungsgruppe „Small Aero Engines – Performance and Emissions using Drop-In Fuels“, eine Kooperation der Technischen Universität München (Lehrstuhl für Turbomaschinen und Flugantriebe) und Universität der Bundeswehr München (Institute für Aeronautical Engineering und Chemie und Umwelttechnik), bietet Studierenden die Möglichkeit zur Durchführung einer experimentellen Abschlussarbeit an.

Am Institut für Aeronautical Engineering finden experimentelle Untersuchungen zum Verbrennungs- und Emissionsverhalten von Brennkammern kleiner Fluggasturbinen an einem Brennkammerprüfstand statt. Abhängig von den Betriebsbedingungen, der Gestaltung und der Einbaulage der Einspritzelemente treten unterschiedliche Temperatur- und Druckprofile in der Austrittsebene der Brennkammer auf. Angestrebt werden hierbei möglichst homogene Verteilungen über den gesamten Umfang, um die Wärmelast auf die nachfolgenden Baugruppen gering zu halten. Weiterhin soll infolge der dafür erforderlichen gleichmäßigen Umsetzung des Kraftstoffs eine Steigerung des Verbrennungswirkungsgrades sowie die Absenkung der gas- und partikelförmigen Schadstoffemissionen erreicht werden.

Im Rahmen der Arbeit soll die Verdampfungsbrennkammer der kleinen Fluggasturbine FT180 von Frank Turbine numerisch untersucht werden. Anfangs ist hierzu eine Gitterstudie durchzuführen und anschließend das Simulationsmodell zu definieren. Abschließend sind die Auswertung und Interpretation der Ergebnisse sowie die Dokumentation des Vorgehens vorgesehen.

Ziel der numerischen Abschlussarbeit ist, eine robustes und zuverlässiges Simulationsmodell für zukünftige numerische Untersuchungen der Strömungsverhältnisse und des Verbrennungsverhaltens an modifizierten Brennkammergeometrien sowie Parameterstudien zu generieren. Anhand experimenteller Versuchsergebnisse sind zudem die Simulationsergebnisse zu verifizieren.

Gesamtheitlich erfolgt die Arbeit am Institut für Aeronautical Engineering am Standort Ludwig Bölkow Campus in Taufkirchen.

Arbeitspakete

- Einarbeitung in die numerische Verbrennungssimulation bei kleinen Fluggasturbinen

-  Erzeugung von Vernetzungen des Brennkammermodells und Durchführung von Gitterstudie

-  Verifizierung des Simulationsmodells anhand von experimentellen Daten

-  Analyse und Interpretation der Ergebnisse sowie Ableitung von Verbesserungen

-  Untersuchung des Einflusses verschiedener Strömungs- und Modellkenngrößen auf das  Simulationsergebnis im Rahmen einer Parameterstudie

Voraussetzungen

-  Selbstständige und gewissenhafte Arbeitsweise

-  Idealerweise Erfahrung in der Strömungssimulation mit ANSYS CFX

-  Interesse am simulativen Arbeiten

 

Ansprechpartner: Benedikt Gründling