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Untersuchung turbulenter Superstrukturen

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.

Thermische Konvektion ist verantwortlich für lebenswichtige Phänomene, wie etwa die Strömung in der Erdatmosphäre oder die Mantelkonvektion im Erdinneren und wesentlicher Einflussfaktor in zahlreichen technischen Anwendungen. Typisch für thermische Konvektionsvorgänge ist die spontane Ausbildung klein- und großskaliger Strömungsstrukturen, die das Strömungsverhalten und die Leistungsfähigkeit der jeweiligen Systeme maßgeblich beeinflussen.

Zur grundlegenden Erforschung thermischer Konvektion wird häufig Rayleigh-Bénard Konvektion (RBC) betrachtet, bei der eine Fluidprobe unter sehr genau definierten Bedingungen im Erdschwerefeld von unten beheizt und von oben gekühlt wird. In den Fokus der aktuellen Forschung sind hierbei zuletzt die sog. „turbulenten Superstrukturen“ gerückt. Diese kohärenten Strukturen zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Abmessungen die Höhe der Fluidprobe um ein Vielfaches überschreiten. Während erste numerische Studien zur Vorhersage und Charakterisierung turbulenter Superstrukturen in RBC existieren, steht ihr experimenteller Nachweis, d.h. ihre Erzeugung und Charakterisierung unter Laborbedingungen noch aus. Diese Lücke soll mit dieser Arbeit geschlossen werden.

Ihre Aufgabe ist es, einen Versuchsaufbau zu entwickeln, der die Vermessung turbulenter RBC mit modernen optischen Messverfahren, u.a. Lagrange'schem "Particle Tracking" („Shake-The-Box“), Flüssigkristall Thermometrie und temperatursensitiven Farben erlaubt. Hierzu soll eine Konvektionszelle mit großem Aspektverhältnis und großflächiger optischer Zugänglichkeit konstruiert und aufgebaut werden. Sie werden für ausgewählte Fälle Messungen durchführen, auswerten und analysieren mit dem Ziel die turbulenten Superstrukturen nachzuweisen und ihre räumliche Struktur sowie ihr dynamisches Verhalten hinsichtlich einzelner, ausgewählter Einflussparameter (etwa Rayleigh-Zahl, Prandtl-Zahl, rheologische Eigenschaften) zu charakterisieren.

Ihre Qualifikation:

  • Studentin oder Student der Fachrichtung Physik, Maschinenbau, Luft- und Raumfahrttechnik oder ähnliche
  • sehr gute Kenntnisse im Bereich Strömungsmechanik, Thermodynamik und Optik
  • Programmierkenntnisse, idealerweise in Python
  • Experimentierfreude, Kreativität und Eigeninitiative
  • 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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