Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICTSimulation der Impulsschallausbreitung eines Einzelschallereignisses in Folge einer ausgelösten Berstscheibe
- Masterarbeit
Abschlussarbeiten, HiWi-Stellen und Praktika
Motivation
Einzelschallereignisse in Folge einer ausgelösten Berstscheibe sind ein bisher nur im geringen Umfang untersuchtes Thema, welches durch den vermehrten Einsatz von Wasserstoff an Relevanz gewinnt. Aufgrund der sehr geringen Dichte von Wasserstoff sind höhere Spitzendrücke und Druckimpulse im Vergleich zu bspw. Luft zu erwarten. Um eine zeit- und kostenintensive experimentelle Parameterstudie zu vermeiden, wird stattdessen der Einsatz eines validierten CFD-Modells angestrebt.
Vorhabensbeschreibung
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll das Einzelschallereignis in Folge einer ausgelösten Berstscheibe mithilfe einer CFD-Simulation untersucht werden. Für diesen Zweck existiert ein bereits fortgeschrittenes Simulationsmodell, welches weiterentwickelt und validiert werden soll. Die dafür erforderlichen Messdaten werden zur Verfügung gestellt. Im Anschluss soll das validierte Modell für eine Parameterstudie (eingesetzte Gase, Drücke, Durchmesser) außerhalb des validierten Bereichs genutzt werden. Eine angedachte Erweiterung des Simulationsmodells besteht aus der Berechnung von aerodynamisch erzeugter Lärmemission und daraus abgeleiteten Gefährdungsbereichen. Hierzu sollen eine Recherche und erste simulative Versuche durchgeführt werden.
Aufgaben
- Einarbeitung in ein bereits vorhandenes Simulationsmodell
- Weiterentwicklung und Validierung des Simulationsmodells
- Durchführung einer Parameterstudie mit dem validierten Simulationsmodell
- Recherche zur Berechnung von aerodynamisch erzeugten Geräuschen mit Ansys Fluent und OpenFOAM oder durch die Kopplung mit einem weiteren Solver
- Berechnung von aerodynamisch erzeugten Geräuschen für den konkreten Anwendungsfall
Voraussetzungen
- Studium im Bereich Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Computational Science and Engineering oder Vergleichbares
- Grundkenntnisse im Umgang mit einer CFD-Software, vorzugsweise mit Ansys Fluent oder OpenFOAM