Numerische Flatteranalyse von Fan- und Verdichterschaufeln | Staufenbiel.de

Numerische Flatteranalyse von Fan- und Verdichterschaufeln

Göttingen

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Ihre Mission:

Die Arbeitsgruppe „Aeroelastik der Turbomaschinen“  befasst sich mit der numerischen und experimentellen Analyse aeroelastischer Fragestellungen an Verdichter- und Turbinenstufen. Ein Schwerpunkt dieser Arbeiten sind Untersuchungen zur aeroelastischen Stabilität (Flattern).

In der Aeroelastik von Turbomaschinen wird die Flatteranalyse klassischerweise unter mehreren Annahmen vereinfacht. Die sogenannte Energiemethode geht hauptsächlich von einem sehr hohen Verhältnis von Strukturmasse zu umströmender Fluidmasse aus. Neue Ansätze im Design von Turbomaschinen, vor allem getrieben durch Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung in der Luftfahrt, lassen die getroffenen Annahmen für zukünftige Luftfahrtantriebe unter Umständen nicht mehr gelten.

Durch Kopplung der strukturdynamischen und aerodynamischen Kräfte entstehen sogenannte aeroelastische Schwingungsformen, die sich aus den zugrundeliegenden Struktur-Eigenformen zusammensetzen und abseits der ungedämpften Vakuum-Eigenfrequenzen schwingen. Erst durch diese Kopplung entstehen überhaupt angefachte Schwingungen.

Im Rahmen der Masterarbeit soll eine Parameterstudie erfolgen. Wichtige Untersuchungsparameter sind die physikalisch und geometrischen Eigenschaften (Massenverhältnis, Frequenzabstand, Teilungsverhältnis), sowie die numerischen Kriterien hinsichtlich Auflösung, Stützstellen und Lösungsalgorithmen, die einen Trade-Off zwischen Vorhersagegenauigkeit und Rechenaufwand bilden.

Es besteht eine hausinterne Prozesskette, die die Einarbeitung in das Thema und Untersuchungen erleichtert.  Etwaige Erweiterungen und Anpassungen können so einfach realisiert werden.

Für die Strömungssimulation wird der DLR-eigene CFD-Löser TRACE eingesetzt, die Strukturdynamik wird mit NASTRAN berechnet. Das Pre- und Postprocessing erfolgt hauptsächlich mit Python und Tecplot.

Ihre Qualifikation:

  • Masterstudium der Luft- und Raumfahrttechnik, Physik o. ä.
  • ausgeprägtes Interesse am Thema und Motivation ist wichtig
  • Schwerpunkt bzw. Vorkenntnisse in einem der Bereiche Strömungsmechanik, Strukturdynamik oder Turboflugtriebwerke ist gewünscht

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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