Untersuchung einzelner Impfpartikel optische Strömungsmesstechnik | Staufenbiel.de

Untersuchung einzelner Impfpartikel optische Strömungsmesstechnik

Göttingen

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Ihre Mission:

Die Abteilung Experimentelle Verfahren entwickelt optische und akustische Feldmessverfahren zur Erfassung strömungsmechanischer und aeroakustischer Größen und wendet diese vor allem in großen industriellen Windkanälen für Aufgabenstellungen aus dem Bereich der Aerodynamik an.

Hochturbulente Strömungsvorgänge sind nicht nur in technischen Anwendungen allgegenwärtig sondern auch Gegenstand zahlreicher grundlegender Studien. Zwei- und dreidimensionale, lasergestützte Strömungsmessverfahren, wie etwa die Particle Image Velocimetry oder das Lagrange’sche „Particle Tracking“ sind hierbei häufig eingesetzte Messverfahren. Sie basieren auf Verfolgung der Bewegung einzelner oder mehrerer Impfpartikel, die der Strömung beigemischt werden, und die den groß- und kleinskaligen turbulenten Strömungsvorgängen möglichst schlupffrei folgen sollen. Speziell bei großen, lichtstarken Partikeln ist diese Dynamik noch nicht endgültig geklärt und Gegenstand aktueller Forschung. Von besonderem Interesse für diese Arbeit sind dabei zum einen mikroskopische helium-gefüllte Seifenblasen (d ~ 350µm), die aufgrund der hohen Lichtstreuung derzeit die größten Beobachtungsfelder ermöglichen. Zum anderen sollen mikroskopische Eispartikel (d ~ 1 µm) untersucht werden, die bei Messungen bei hohen Reynolds- und Mach-Zahlen in kryogenen Windkanälen eingesetzt werden. Bisher existieren keine direkten Untersuchungen zum Folgeverhalten sowie zur Lebensdauer einzelner Impfpartikel. Diese Lücke soll mit der hier vorgestellten Arbeit geschlossen werden. Mit der Methode der akustischen Levitation sollen Impfpartikel in stehenden akustischen Wellenfeldern eingefangen und mittels optischer Messverfahren untersucht werden.

Ein vorhandener Versuchsaufbau zur akustischen Levitation soll hierzu erweitert werden, um an diesem, je nach Vorkenntnissen und zeitlichem Umfang der Arbeit, folgende Untersuchungen durchzuführen:

  • Vermessung der Dynamik der eingefangenen Partikel als Funktion der Betriebsparameter mittels Lagrange‘schem „Particle Tracking“ mit Hochgeschwindigkeitskameras
  • Analyse der gewonnen Daten mittels statistischer Methoden; Modellierung der dynamischen Vorgänge
  • Erweiterung des Aufbaus um eine Temperatur- und Feuchteregelung. Charakterisierung des resultierenden Temperaturverlaufs mittels einzelner, eingefangener thermochromer Flüssigkristalle
  • Entwicklung von holografischen Linsen zur parallelen Untersuchung mehrerer vereinzelter Partikel
  • Erweiterung der Regelparameter zur gezielten Schwingungsanregung der eingefangenen Partikel

Ihre Qualifikation:

  • Studentin oder Student der Fachrichtung Physik, Mechatronik, Luft- und Raumfahrttechnik, Elektrontechnik, Maschinenbau oder ähnliche
  • fachlicher Hintergrund in optischer Messtechnik, nichtlinearer Dynamik und Signalverarbeitung / -analyse
  • Programmierkenntnisse, bevorzugt in Python und / oder LabView
  • Experimentierfreude, Kreativität und Eigeninitiative
  • sehr gute Englischkenntnisse sind von Vorteil

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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