3D aeroakustisches CAA Rechenverfahren zur Schallsimulation

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3D aeroakustisches CAA Rechenverfahren zur Schallsimulation


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Ihre Mission:

Entsprechend den satzungsgemäßen Aufgaben des DLR geben wir einem/r Jungwissenschaftler/in die Möglichkeit einer postuniversitären Weiterbildung. Wir suchen eine/n Hochschulabsolventin/en mit abgeschlossener Promotion oder einem vergleichbaren Abschluss (kein/e Doktorand/in).

Der Einsatz von Windenergieanlagen stellt einen signifikanten Teil der Umsetzung der Energiewende dar; allerdings produzieren Windenergieanlagen ein aerodynamisches Geräusch, das mit Blick auf betroffene Anwohner so gering wie möglich gehalten werden muss. Mit lokalen 3D Änderungen an den Windenergierotorblättern (z.B. Zahnungen der Hinterkante) können erhebliche Minderungen des abgestrahlten Schalls erreicht werden. Ein gezieltes Vorgehen bei der Entwicklung solcher Maßnahmen könnte mittels der aeroakustischen Simulation sehr positiv unterstützt werden.

Das Ziel der Stelle ist es daher, ein durchgängig nichtempirisches 3D aeroakustisches CAA (=ComputationalAeroAcoustics) Rechenverfahren zur Schallsimulation für lärmarme Windenergieanlagen zu entwickeln.

Im Einzelnen sind folgende Themenbereiche zu bearbeiten:

  • Einarbeitung in die Nutzung und Programmstruktur der DLR CAA Codes PIANO und DISCO++ und dem stochastischen Turbulenzmodell FRPM (Fast Random Particle Mesh) zur Simulation von turbulenzbedingter Schallerzeugung
  • Umstellung einer bestehenden 2D Schallprognosemethodik für Windrotorenprofile auf 3D DISCO++, Nachrechnung von Benchmarktestfällen und vergleichende Bewertung
  • Entwicklung eines effizienten 3D Nachrechnungskonzepts auf Basis DISCO++ Simulation von Rotorblattabschnitten in 3D zur Berücksichtigung der akustischen und aerodynamischen Effekte von Anbauteilen am Beispiel Hinterkantenzahnung
  • Erarbeitung eines 3D Vernetzungskonzepts (CAA + FRPM) für effiziente Simulation am Beispiel einer Hinterkantenzahnung
  • Durchführung von Simulationen an ausgewähltem Testfall
  • Vergleich von berechneten Schalldrücken für Quelldaten aus skalenauflösenden Simulationen (LES – beigestellt von Patenfirma) und stochastischem Modell für ausgewählten Testfall
  • Parametrisierung einer Hinterkantenzahnungsgeometrie und Durchführung einer Entwurfsstudie zur aeroakustischen Wirkung verschiedener Zahnungen
  • Durchführung von Validierungsexperimenten an besten Entwurfsergebnissen und Vergleich mit unmodifizierter Konfiguration
  • Vergleich zwischen Vorhersage und Messung, Bewertung von Genauigkeit und Effizienz der Simulation
  • Übertragen der Ergebnisse auf weitere Anbauteile
  • Dokumentation und Veröffentlichung von Ergebnissen

Ihre Qualifikation:

  • abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Diplom/Master) im Studiengang Luft- und Raumfahrttechnik oder Maschinenbau
  • Ausbildung und Kenntnisse in Aeroakustik, Aerodynamik und entsprechenden numerischen Simulationsverfahren
  • Erfahrung als Berechnungsingenieur in der Aeroakustik ist von Vorteil
  • Promotion auf dem Gebiet Aerodynamik/Aeroakustik ist ideal
  • Programmierkenntnisse (Fortran, C, C++, Python) im technisch-wissenschaftlichen Kontext, CAD Erfahrung
  • sicheres Englisch in Wort und Schrift
  • Umgang mit LINUX und WINDOWS basierten Rechnersystemen
  • Engagement und Ausdauer bei der Bearbeitung komplexer Fragestellungen
  • Teamfähigkeit
  • gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift sind erwünscht

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (m/w/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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