Tutorien

Im Rahmen von zwei Tutorien werden die Studierenden mit dem grundlegenden Handwerkszeug der numerischen und experimentellen Arbeit im Bereich Turbomaschinen vertraut gemacht. Dabei werden die Studierenden von den Mitarbeitern angelernt, um dann selbstständig die Aufgaben bearbeiten zu können. Die Problemstellungen orientieren sich an aktuellen Themen aus den Projekten. Die Bearbeitung der Tutorien erfolgt in Kleingruppen und endet mit einer mündlichen Prüfung und der Abgabe eines Berichtes.

Im Tutorium „Strömungsmechanische Messmethoden im Turbomaschinenlabor“ lernen die Studierenden Ansätze der experimentellen Untersuchung von Turbomaschinenkomponenten kennen. Die Versuche sind praxisnah gestaltet und werden an den Prüfständen des Fachgebiets durchgeführt. Der genaue Inhalt der Versuche variiert und orientiert sich an den im Labor des Fachgebiets jeweils aktuellen Konfigurationen.

Es werden stationäre und instationäre Messmethoden behandelt. Der eigentlichen Messung im Prüfstand geht häufig eine Kalibration der eingesetzten Sonden voraus. Den Studierenden werden die hierzu nötigen Arbeitsschritte anschaulich vermittelt.

Im Anschluss an die Versuche werden den Studierenden Messdaten zur Analyse und Nachbereitung zur Verfügung gestellt. Diese dienen als Basis der Dokumentation, welche sich jeweils aus einer Versuchsbeschreibung, der Ergebnisdarstellung und einer kritischen Beurteilung zusammensetzen. Die Berichte werden jeweils in Gruppen von zwei bis drei Studierenden angefertigt. Inhalt der abschließenden mündlichen Einzelprüfung ist das erworbene allgemeine Verständnis unter Einbezug der erstellten Berichte.

  • Zielgruppe: Master Studierende Maschinenbau
  • Modus: Sommersemester
  • Zeitraum: Wintersemester 2024/25, der genau Zeitraum wird noch bekannt gegeben
  • Empfohlene Vorkenntnisse: Vorlesungen „Grundlagen der Flugantriebe“, „Technische Strömungslehre“ und „Messtechnik, Sensorik und Statistik“ sowie der Umgang mit Matlab
  • Beurteilung: Die Beurteilung erfolgt anhand der eingereichten Berichte sowie einer mündlichen Einzelprüfung
  • Kontakt:

Im Tutorium „CFD in Turbomaschinen“ werden die Studierenden anhand eines praktischen Anwendungsfalls an die numerische Simulation (Computational Fluid Dynamics, CFD) von Turbomaschinen herangeführt. Dabei wird die gesamte Prozesskette einer Strömungssimulation durchlaufen, die aus den Schritten Netzerstellung, Setup, Simulation und Postprocessing besteht.

Die Bearbeitung schließt mit der Erstellung eines Berichts (ca. 10-15 Seiten) und einem halbstündigen Kolloquium ab. Es wird ein am Institut befindlicher Turbomaschinenprüfstand simuliert und mit entsprechenden experimentellen Ergebnissen verglichen.

Im Fokus steht hierbei der Transfer der in den Vorlesungen zu numerische Berechnungsverfahren und Turbulenzmodellierung vermittelten Grundlagen auf eine praktische Problemstellung. Dabei wird insbesondere auf die Thematik der Turbulenzmodellierung und turbomaschinenspezifische Themen wie Stator-Rotor-Interaktion eingegangen. Eine Fehlerabschätzung und die kritische Diskussion von Abweichungen zu den experimentellen Daten sind ebenfalls ein Teil der Aufgabe. Begleitend zur Bearbeitung der Simulationsaufgabe werden die zentralen theoretischen Grundlagen im Rahmen von Seminarvorträgen vorgestellt.

  • Zielgruppe: Master Studierende Maschinenbau, CE, Mechanik, u.ä.
  • Modus: Vollzeit
  • Zeitraum: 18.03.2024 – 29.03.2024
  • Anmeldezeitraum: 01.11.2023 – 30.11.2023
  • Dauer: 2 Wochen Vollzeit (Simulationsarbeiten) + 1 Woche Berichterstellung
  • Beurteilung: Die Beurteilung erfolgt zu etwa 80% anhand des Abschlussberichts und zu 20% anhand eines abschließenden Kolloquiums.
  • Mindestvoraussetzungen:
    • Bestandene Prüfung in „Grundlagen der Flugantriebe“ (Bachelor) oder „Flight Propulsion“ (Master)
    • Bestandene Prüfung in „Numerische Berechnungsverfahren“ (Bachelor) oder vergleichbare Leistung aus den Studiengängen „M.Sc. Maschinenbau“ oder „M.Sc. Aerospace Engineering“ der TU Darmstadt
  • Weitere hilfreiche Vorkenntnisse: Linux, CFD, Turbulenzmodellierung, Turbomaschinen
  • Software: ANSYS CFX
  • Kontakt: , 06151/16-22109

The tutorial “Aeroelastic Analysis in Flight Propulsion” provides a practical introduction into the topic of aeroelasticity and corresponding analysis methods. In short lectures the underlying problems, challenges and terminology of fluid-structure-interaction in flight propulsion components are explained. Based on that, the entire process chain of Finite Element Analysis (FEA) and Computational Fluid Dynamics (CFD) as well as the necessary interactions are developed for a modern aero engine compressor stage, as operated at the TU Darmstadt Transonic Compressor test facility.

Focus of the tutorial is the application of the necessary software tools, as well as assessing potential influencing variables and relevant parameters, in order to set up the simulation process chain. Furthermore, the transfer of numerical basics to a practical problem and a critical discussion of the results and potential interpretations, considering topics such as turbulence modelling and rotor stator interactions are subject of the tutorial.

  • Target group: Master’s students in Aerospace, Mechanical and Computational Engineering, Mechanics and similar
  • Language: English
  • Working period: About 10 weeks part-time between January and March
  • Registration: Apply to the contact below by end of November of the previous year. A TUCaN registration can be carried out during the tutorial.
  • Crediting: 4 CP
  • Grading: Tutorial report and short oral exam
  • Requirements: Mandatory requirement for the participation in this tutorial is the successful completion of one of the following courses: “Grundlagen der Flugantriebe”, “Flight Propulsion”, ”Thermische Turbomaschinen”, “Compressor Technology”.
  • Software: ANSYS CFX & Mechanical
  • Contact: Nicklas Kilian & Silas Mütschard

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Das Modelltriebwerk stellt ein voll funktionsfähiges Strahltriebwerk, bestehend aus Einlauf, Verdichter, Brennkammer, Turbine und Düse, mit einer Schubkraft von 140 N dar. Durch zwei studentische Projekte (ADP und ARP) wurde das Modelltriebwerk in einen mobilen Prüfstandsaufbau integriert. Mit Hilfe des mobilen Prüfstandsaufbaus lassen sich alle wichtigen Kenngrößen eines Triebwerkes, wie beispielsweise Massenstrom, Schub, Drehzahl, SFC, Strahltemperatur, innerer Wirkungsgrad usw., bestimmen.

Dadurch wird es den Studenten ermöglicht die in der Vorlesung Grundlagen der Flugantriebe erlernte Theorie am praktischen Beispiel zu erleben. Des Weiteren wird das Modelltriebwerk im Zuge des Tutoriums Strömungsmechanische Messmethoden im Turbomaschinen- labor eingesetzt, um grundlegende Messtechniken am Beispiel eines Triebwerks zu erlernen und zu bewerten.

Weiterführend können bei Interesse Advanced Research Project (ARP) rund um das Modelltriebwerk durchgeführt werden.

Kontakt: , 06151/16-22116 oder persönlich in L1|01/429