Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICTStrömungssimulation von heißen Überschallströmungen zur Bewertung des erosiven Abtrags in Metalldüsen mit OpenFOAM
- Masterarbeit
Abschlussarbeiten, HiWi-Stellen und Praktika
Motivation
In der Arbeitsgruppe »Innenballistik und Detonik« am Fraunhofer ICT modellieren, simulieren und charakterisieren wir den Abbrand von Treibladungen und untersuchen diese hinsichtlich ihrer Erosionseigenschaften. Die Erosion ist dabei von vielen Faktoren (Geometrie der Pulverkörner, chemische Zusammensetzung der Gase, Zeit, Temperatur etc.) abhängig. Ziel der Arbeiten ist die thermische, mechanische und/oder chemische Beschreibung der Erosionsmechanismen. Im Mittelpunkt der Arbeit steht dabei die Entwicklung eines CFD-Modells, welches die Wechselwirkung einer schnellen und heißen Gasströmung mit einem metallischen Substrat beschreibt. Die Ergebnisse des Modells werden in unterschiedlichen Experimenten validiert.
Vorhabensbeschreibung
Die Arbeit umfasst zunächst die Einarbeitung in die Erosion und Innenballistik sowie die bestehenden Softwaretools und Simulation. Nach der Implementierung des CFD-Modells in OpenFOAM, soll diese durch Parameterstudien experimentell validiert und durch weitere Tools erweitert werden.
Aufgaben
- Einarbeitung in die Erosion und Innenballistik
- Aufbau eines CFD-Models in Openfoam
- Durchführung von Parameterstudien auf einem HPC-Cluster
- Validierung des aufgebauten Models mit Versuchsdaten
Voraussetzungen
- Studium im Bereich Physik, Mathematik, Maschinenbau oder vergleichbar
- Grundlagen im Bereich der numerischen Strömungssimulation
- Kenntnisse von CFD-Codes insbesondere von OpenFOAM von Vorteilen