Konstruktion und Inbetriebnahme eines aktiven Turbulenzgitters
Hintergrund: Einströmbedingungen beeinflussen die Funktionsweise von Turbomaschinen. Großskalige Winde, wie sie bei Betrieb von Strömungsmaschinen im Freien auftreten, können in Laborversuchen nur schwer abgebildet werden. Eine Möglichkeit Turbulenz in einem durchströmten Kanal zu generieren, ist mit Hilfe von Gittern. Mit ihnen kann eine nahezu homogene und isotrope Turbulenz generiert werden. Transiente Ereignisse, wie Windböen lassen sich dadurch jedoch nicht erzeugen.
Aufgabenstellung: Zum Abbilden zeitlich veränderlicher, realer Anströmbedingungen unter Laborbedingungen soll ein aktives Turbulenzgitter konstruiert werden. Dieses besteht aus einer Gitterstruktur mit Klappen, die durch Servomotoren verstellt werden können. Mit Hilfe des aktiven Turbulenzgitters soll in einer Kanalströmung die Strömungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit des Verstellwinkels gesteuert werden.
Ablauf:
- Konzeption und Konstruktion eines aktiven Gitters
- Ansteuerung des aktiven Gitters
- Inbetriebnahme
- Messung des resultierenden Strömungsfeldes
Anforderungen:
- Grundkenntnisse in Strömungsmechanik sind hilfreich, aber nicht notwendig
- Technisches Geschick ist hilfreich
- Die Arbeit kann gerne auch in englischer Sprache verfasst werden.
Beginn: ab sofort
Betreuer:
Andreas Logdesser
Design and implementation of an active turbulence grid
Background: The behavior of fans is influenced by the boundary conditions on their inlet. Due to gusts of wind and other environmental influences those boundary conditions can be time- dependent. Active turbulence grids can be used to generate time-dependent flows with tailored turbulence intensities and length scales.
Definition of the thesis: In the proposed thesis an active turbulence grid will be designed to reproduce environmental inflow conditions for radial fans. The active turbulence grid consists of flaps which can be controlled by a servo motor. By varying angle and rotation frequency of the flaps different conditions can be reproduced. The flow field generated by the turbulence grid will be measured for validation purposes.
Process of the thesis:
- Design of an active turbulence grid
- Electrical control of the flaps
- First operation of the turbulence grid
- Measurement of the resulting flow field
Requirements:
- Basics in fluid mechanics are beneficial, but not mandatory
- Technical/practical skills
- The thesis may be written in English
Start: immediately
Mentor/Supervisor: