Aufgabenstellung

Für die Entwicklung schadstoffarmer Brennkammern zukünftiger Generationen von Flugtriebwerken muss die Einspritzung des Flüssigkraftstoffs weiter optimiert werden, da die Größe und Verteilung der entstehenden Kraftstofftropfen die Schadstoffbildung maßgeblich beeinflussen. Die Einspritzung des Flüssigkraftstoffs wird am ITS mithilfe numerischer Simulationen intensiv untersucht. Aus diesen Simulationen können Tropfendurchmesser und Geschwindigkeiten im Nahbereich des Injektors bestimmt werden. Diese Größen sollen anschließend als Tropfenstartbedingungen für Euler-Lagrange-Simulationen verwendet werden, um das sich ausbildende Spray im Fernfeld des Injektors zu modellieren.

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein bereits bestehendes Setup zur Durchführung von Euler-Lagrange-Simulationen mit OpenFOAM verbessert werden. Dabei steht insbesondere die Weiterentwicklung der Schnittstelle zur Vorgabe der Tropfenstartbedingungen im Fokus. Hierfür können tabulierte Ansätze oder Machine-Learning Ansätze angewandt werden. Mit der verbesserten Vorgabe der Tropfenstartbedingungen sollen daraufhin Strömungssimulationen durchgeführt und ausgewertet werden. Hierbei bietet sich unter anderem der Vergleich zu parallel durchgeführten experimentellen Messungen an.

Die Arbeit bietet die Möglichkeit, umfassende Erfahrungen im Bereich der numerischen Strömungsmechanik zu sammeln. Idealerweise sind bereits erste Erfahrungen im Bereich der CFD-Simulation sowie im Umgang mit Linux vorhanden.