Labor für Triebwerkskomponenten (G214)

Im Labor für Triebwerkskomponenten lässt sich das in den Vorlesungen vermittelte theoretische Grundlagenwissen durch praktische Erkenntnisse am Versuchsprüfstand ergänzen. 

Der Bereich Grundlagen der Thermodynamik vermittelt die Hauptgleichungen zur energetischen Berechnung eines strömenden Fluids und führt Kennzahlen zur Prozessbewertung ein. Damit kann die Arbeitsübertragung der am Prüfstand verbauten Strömungsmaschinen wie auch deren Wirkungsgrad bestimmt werden. 
Technische Thermodynamik Strömungsmaschinen behandelt die drei existierenden Wärmetransportprozesse Leitung, Konvektion und Strahlung. Deren Gesetzmäßigkeiten werden am Prüfstand genutzt, um durch gezielte Maßnahmen Bauteile des Prüfstandes zu kühlen bzw. zu isolieren. Turbomaschinen zeigt, wie durch Beschleunigen und Verzögern einer Strömung diese auf einen höheren Druck verdichtet bzw. die Strömungsenergie genutzt wird, um eine drehende Welle anzutreiben. Entsprechende  Triebwerkskomponenten sind in ihrer Funktion am Versuchsprüfstand in reduzierter Komplexität vorhanden. Deren singuläre Eigenschaften wie auch deren Wirken im Triebwerksverbund lässt sich so vereinfacht abbilden.

Insbesondere stehen folgende Themen im Vordergrund:

• Ausbildung der Studierenden im Bereich Triebwerkstechnik:
  - Wirkungsgradberechnung von Komponenten sowie des Gesamtprozesses
  - Unterscheidung von Wärmetransportprozessen sowie deren zielgerichtete Beeinflussung
  - Design von überströmten Strömungsprofilen
• Modifikation von Triebwerk-Zerstäuberdüsen auf Basis von Technologien der Industrie 4.0
  - Bauteiloptimierung durch numerische Strömungssimulation (CFD) am digitalen Zwilling
  - Herstellen eines ersten Versuchsmuster mittels additiver Fertigung (3D-Druck)
  - Charakterisierung des Brennverhaltens mit neuronaler Messwertanalyse
• Einsatz von alternativen Brennstoffen im Flugtriebwerk
  - Analyse des Start- und Volllastbetriebs mittels optischer Beobachtung und Abgasuntersuchung