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Labor für Strömungs-, Umwelt- und Energietechnik (C026)

Mit unseren Versuchsstationen zu Strömungsmechanik, Aero- und Thermodynamik und Energietechnik berührt das Labor zahlreiche ingenieurwissenschaftliche Felder in der Flug- und Fahrzeugtechnik, aber auch im (Renn-)Sport oder sogar beim Surfen! Ein weiterer Schwerpunkt in Forschung und Lehre liegt im Bereich Erneuerbare Energien. 

Link zu einem 360-Grad-Rundgang über den Campus

Per Klick auf das Bild startet der Rundgang

360-Grad_Rundgang im Labor

Laborausstattung und Aktivitäten

Tätigkeitsfelder

  • Strömungsoptimierung

  • Windkanalmessungen (Messungen von Kräften und Momenten, Geschwindigkeitsmessung mit Hitzdrahtanemometrie und PIV, Druckmessungen, Strömungssichtbarmachung, …)

  • Surfwelle auf Flüssen
    Münchner Floßlände
    Münchner Eisbach
    Ingolstädter Donau-Surfwelle

  • Strömungssimulationen
    Fahrzeuge im Originalmaßstab und Modellmaßstab
    Motorsport
    Flugzeugumströmung
    Surfwellen
    Betankung
    Druckluftdüsen (transsonisch)
    und vieles mehr …

  • Formula Student Electric (Schanzer Racing Team)
    Kühlung
    Aerodynamik
    Kurvenfahrt (“cornering”)

  • Eco Shell Marathon: Aerodynamik (Optimierung)

  • Fahrzeug-Aerodynamik (Strömungsmechanik)
    Fahrzeugklimatisierung
    Betankungssimulationen
    Seitenwindeinfluss
    Kolonnenfahrt

  • Hochleistungssport (Aerodynamik)
    Skispringen
    2er Bob
    Riblets-Effekt an Ski-Sohle

Geräte und Funktion

Das Labor verfügt unter anderem über folgende Laborausstattung (die wesentlichen Kenndaten befinden sich in Klammern). 

Prüfstände:


• Windkanal (Hyperschall-&Strömungstechnik GmbH, HAST, Göttinger-Bauart; Düse 500mm x 600mm; Kontraktion 6,5:1; Länge Messstrecke 1300mm; vmax=48m/s=173km/h; Leistung 18,5kW)
• Audi-Modellwindkanal (Göttinger-Bauart; 1:20 Modell des Aeroakustik-Windkanals der Audi-AG; Düse 140mm x 197mm; Kontraktion 5,5:1; Länge Messstrecke 300mm; vmax=45m/s=163km/h; Leistung 3kW)
• Hydraulikprüfstand (GUNT HM 112, Link: http://www.gunt.de/static/s3178_0.php?p1=&p2=&pN)
• Flachwasserkanal (Messstrecke: L x B x H =1300mm x 1000mm x 90mm)
• Wasserturbine (Kaplan; 100mm-Axial-Pumpen-Turbine der Firma Gilkes & Gordon Ltd. London, Motor-Generator: PNenn=2,2kW, n=0-3000 1/min, Pumpe-Turbine:Pumpe=0,6, Turbine=0,48, PTurbine=350W, Speisepumpe: PMotor=3,0kW, n=970 oder 1180 min-1)
• Blockheizkraftwerk mit Absorptionskältemaschine und Wärmespeicher und Solaranlage Prüfstand zur Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (Energieanlagenbau GmbH Westenfeld, BHKW (Flüssiggasmotor) mit 17kWel und 32kWth, Flüssiggastank 2000L, Solarthermieanlage mit 30m² auf dem Dach des Gebäudes C, Wärmespeicher 1500L, AKM 15kW Kälteleistung, Kühlung über Kühlturm)
• Solarthermie-Prüfstand: „Sonnensimulator“ (Sonnensimulator zur Indoor-Vermessung von solarthermischen Kollektoren nach DIN EN 12975-2; Anschlussleistung: 35kWel)
• Wärmespeicher-Prüfstand (Wärmespeicher- und System-Prüfstand zur Wärmespeicher-Vermessung, z.B. nach DIN 4708 oder EN 12977, sowie zur Simulation von Gebäudeheizungssystemen)
• Simulation-PC´s (sechs) für Simulationsrechnungen insbesondere CFD (STAR-CCM+ und OpenFOAM v3.0.1)
• Kalorimeter
• Anlage zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit
• Konvektionsprüfstand
• Anlage zur Bestimmung der Dampfdruckkurve
• Versuchsanlage zur Destillation/Rektifikation
• Gasturbine (Schnittmodell, zur Veranschaulichung, schematisch)
• Brennstoffzellenprüfstand (zur Veranschaulichung, schematisch)
• Solarkocher (Parabolspiegel)

Messtechnik:


• Kraft- und Momenten-Messtechnik:
o 3-Komponentenwaage (2x Kräfte und 1x Moment) am Windkanal
o 6-Komponentenwaage am Windkanal

• Geschwindigkeitsmesstechnik:
o Prandtlsonde am Windkanal montiert,
o Handmess¬ge¬räte: Flügelradanemometer und Hitzdrahtanemometer
o Particle Image Velocimetry (PIV)-Messtechnik (Dantec Dynamics)
o Hitzdrahtmesstechnik (SVMtec)

• Druckmesstechnik:
o Stationsbarometer
o Mehrrohr-Druckmanometer
o Primär-Druckmanometer
o Druck-Handmessgerät

• Strömungsvisualisierung mit Rauchlanze (Mehrlochsonde) und Rauchdraht

• 3D-Laserscanner

• Wärmebildkamera

• pH- und Leitfähigkeits-Messgerät

Lehrveranstaltungen

Praktika begleitend zu den Vorlesungen 

  • Strömungsmechanik

  • Thermodynamik

  • Energietechnik

  • Aerodynamik

  • Strömungssimulation für Ingenieuranwendungen (BA)

  • CFD-FEM (Master)

  • Ingenieurwissenschaftliches Praktikum

  • Fahrzeug-Aerodynamik

  • Umwelttechnik

Forschung und Projekte

Studienprojekte

  • Aerodynamisches Doping im Sport (2009)

  • Bremsenergierückgewinnung (2011)

  • Surfen auf Flusswellen (2012) (Ingolstädter Donau-Surfwelle)

  • Fluggerät/Nurflügler (2013)

  • Stratosphärenballon (2014)

  • Rain-Shield (2015)

  • Luftkissenfahrzeug (2016)

  • Künstlicher Tornado (2017)

  • Abschlussarbeiten (Bachelor & Master)

  • Industrieprojekte

  • besondere Ereignisse: z. B. Hochschulinformationstage, Girls-Day, Techniktag, Schulklassen

Windkanalversuch mit "GOOSE"

Praxisprojekt Stratosphärenballon

Laborleitung und Team

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