Studium
Studentische Arbeiten

Studien- und Abschlussarbeiten

Sind Sie an einem der Themen interessiert? Dann stellen Sie sich doch bitte in einer kurzen Email vor und schicken dazu noch Ihren Lebenslauf und aktuellen Notenspiegel an den entsprechenden Betreuer.

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UNTERSUCHUNG THERMOHYDRAULISCHER EINFLUSSGRÖßEN AUF DIE FLUID-STRUKTUR-INTERAKTION IM ENGEN GESCHLOSSENEN SCHNITTSPALT BEIM KALTKREISSÄGEN

Typ der Arbeit: Studien- oder Masterarbeit (theoretisch/numerisch)

Beginn: ab sofort

  • Details

    Im Rahmen eines Forschungsprojektes zur einsatzbezogenen Effizienzsteigerung von Kühlschmierstoffen (KSS) in engen Schnittspalten, z. B. beim Kreissägen von Halbzeugen, werden experimentelle und theoretische Untersuchungen zum Sachverhalt durchgeführt. Bei der Zugabe des KSS über eine innere Kühlschmiermittelzufuhr (IKZ) wird das flüssige Medium durch das Stammblatt direkt an die Schneide im engen geschlossenen Schnittspalt geführt. Nach dem Austritt des KSS aus dem Stammblatt tritt der Freistrahl auf das Werkstück bzw. das Werkzeug auf, zerfällt und füllt den Spanraum. Bei diesem Vorgang findet zwischen dem Werkstück, dem Werkzeug und dem KSS ein Wärmetransport statt, der für die Kühlung von Werkzeug und Werkstück von Bedeutung ist.

    Untersuchungen der Viskositäten gängiger Kühlschmierstoffe zeigen, dass diese ein nichtnewtonsches Verhalten aufweisen. Bei Vereinfachungen zu einem newtonschen Fluid und durch Unsicherheiten in den Messungen unterliegt die Viskosität daher einer Gesamt-Unsicherheit, die sich auf die fokussierten Wärmeübergangskoeffizienten auswirken kann. Das Ziel dieser Arbeit ist es mittels simulationsgestützter Untersuchung (CFD) den Einfluss verschiedener Viskositäten des Kühlschmierstoffes hinsichtlich des Wärmeübergangs zwischen der Flüssigkeit und den Festkörpern (Werkzeug, Werkstück, Späne) zu bestimmen. Unter Verwendung der Software „OpenFOAM“ ist eine typische Spangeometrieanordnung (Momentaufnahme) zu untersuchen. Dazu muss zunächst ein Rechennetz erstellt werden und der Fall in OpenFOAM aufgebaut werden. Simulationen sind in Form einer Sensitivitätsanalyse durch Variation des Viskositätsverhaltens (newtonsch / nichtnewtonsch) und der Berücksichtigung von Messunsicherheiten auszuführen und im Anschluss auszuwerten.

    Voraussetzungen:

    • Interesse an Wärmeübertragung und numerischer Strömungsmechanik
    • Interesse an interdisziplinären Forschungsfragestellungen
    • selbständige Arbeitsweise


  • Ansprechpartner
    M. Sc. Jan Stegmann
    Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
    Adresse
    An der Universität 1
    30823 Garbsen
    Gebäude
    Raum
    M. Sc. Jan Stegmann
    Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
    Adresse
    An der Universität 1
    30823 Garbsen
    Gebäude
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KONZIPIERUNG UND AUFBAU EINES GASBEFEUCHTERS FÜR DEN PEM-PRÜFSTAND

Typ der Arbeit:  Seminararbeit (Große Laborarbeit - Energietechnik PO 2017). Die Arbeit wird im Block durchgeführt. 

Beginn: ab sofort

  • Details

    Die elektrische Leitfähigkeit der Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM) einer Brennstoffzelle wird stark von ihrem Wassergehalt beeinflusst, der über die Befeuchtung der zugeführten Gase eingestellt werden kann. Der PEM-Brennstoffzellenprüfstand des Instituts für Thermodynamik verfügt derzeit ausschließlich über einen sogenannten Bubbler, mittels dessen der kathodenseitig in die Brennstoffzelle geleitete Luftstrom befeuchtet werden kann. Für die Vermeidung eines Gradienten im chemischen Potentials des Wassers, wird zudem eine Befeuchtung des an der Anode zugeführten Wasserstoffstroms benötigt. Ziel dieser experimentellen Arbeit ist die Konzipierung und Konstruktion eines Befeuchters für die Anode sowie dessen Aufbau und Integration in den Prüfstand. 

    Voraussetzungen:

    • Bestandene Veranstaltung ,,Brennstoffzellen & Wasserelektrolyse“
    • Interesse an praktischer Arbeit, handwerkliches Geschick

    Vorteilhaft:

    • Selbständige Arbeitsweise
  • Ansprechpartner
    Dipl.-Ing. Pablo Emmanuel Radici
    Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
    Adresse
    An der Universität 1
    30823 Garbsen
    Gebäude
    Raum
    Adresse
    An der Universität 1
    30823 Garbsen
    Gebäude
    Raum
    M. Sc. Maike Willke
    Adresse
    An der Universität 1
    30823 Garbsen
    Gebäude
    Raum
    117
    M. Sc. Maike Willke
    Adresse
    An der Universität 1
    30823 Garbsen
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    Raum
    117

HOCHGENAUE MESSUNG DER DICHTE VON FLUIDEN

Typ der Arbeit: Studien- / Masterarbeit

Beginn: ab sofort

  • Details

    Das Institut für Thermodynamik hat eine Biegeschwinger-Messapparatur, mit welcher die Dichte von Fluiden in Abhängigkeit von Druck und Temperatur sehr präzise gemessen werden kann. Diese Apparatur muss im Rahmen dieser experimentellen Arbeit in eine Messumgebung zum Thermostatisieren und Befüllen/Entleeren des Biegeschwingers integriert werden. Die Apparatur muss anhand bekannter Fluide kalibriert und entsprechend dokumentiert werden.

  • Ansprechpartner
    Dr.-Ing. Xing Luo
    Adresse
    An der Universität 1
    30823 Garbsen
    Gebäude
    Raum
    118
    Dr.-Ing. Xing Luo
    Adresse
    An der Universität 1
    30823 Garbsen
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    Raum
    118

ENTWICKLUNG, KONSTRUKTION UND AUFBAU EINES PRÜFSTANDES FÜR EINE GASSTRAHLPUMPE IM ANODEN-REZIRKULATIONSKREISLAUF EINER PEM-BRENNSTOFFZELLE

Typ der Arbeit: Studien- oder Masterarbeit (experimentell/theoretisch)

Beginn: ab sofort

  • Details

     

    Ejektoren sind passive Strahlpumpen, die zum Ansaugen und Verdichten von Fluiden eingesetzt werden und ohne elektrischen, bzw. mechanischen Antrieb arbeiten. Die benötigte Sogwirkung zum Fördern des angesaugten Fluides wird mit Hilfe eines Treibfluides realisiert, welches unter einem hohen Druck steht und in einer Düse entspannt, bzw. beschleunigt wird. Strahlpumpen stellen eine Kombination aus Düse, Mischkammer und Diffusor dar und sind somit mittels thermodynamischer und strömungsmechanischer Ansätze auszulegen. Da sie keine beweglichen Teile besitzen, bieten sie die Möglichkeit eines wartungsarmen Betriebes und werden häufig z.B. zur Rezirkulation von Wasserstoff in Brennstoffzellensystemen eingesetzt.

    Die Aufgabe dieser studentischen Arbeit besteht in der Planung und dem Aufbau eines Prüfstandes zur experimentellen Bestimmung des Betriebsverhaltens einer Gasstrahlpumpe unter diversen Lastzuständen, die den Betriebsbereich einer Brennstoffzelle abbilden. Durch Messung von Massenströmen, Drücken und Temperaturen sollen diese Lastzustände in Kennlinien zur Charakterisierung der eingesetzten Gasstrahlpumpe zusammengeführt werden. Dabei soll die Auslegung zunächst für ein Luft/Luft-System durchgeführt werden.

    Vorraussetzungen:

    • Interesse an experimentellen Untersuchungen
    • Interesse an interdisziplinären Forschungsfragestellungen
    • selbstständige Arbeitsweise (handwerkliches Geschick von Vorteil)
  • Ansprechpartner
    M. Sc. Maike Willke
    Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
    Adresse
    An der Universität 1
    30823 Garbsen
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    M. Sc. Maike Willke
    Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
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    M. Sc. Jan Stegmann
    Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
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    An der Universität 1
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SIMULATION EINER GASSTRAHLPUMPE IM ANODEN-REZIRKULATIONSKREISLAUF EINER PEM-BRENNSTOFFZELLE

Typ der Arbeit: Studien- oder Masterarbeit (theoretisch/numerisch)

Beginn: ab sofort


EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG PHÄNOMENOLOGISCHER KOEFFIZIENTEN IN DER ELEKTROLYTMEMBRAN EINES THERMOELEKTROCHEMISCHEN ENERGIEWANDLERS MIT ZWEI WASSERSTOFFELEKTRODEN

Typ der Arbeit:  Studien-/Masterarbeit

Beginn: ab sofort

  • Details

    Elektrochemische Thermozellen auf Basis einer Polymerelektrolytmembran bieten die Möglichkeit der direkten Umwandlung von Niedertemperaturwärme in elektrische Energie. Ihr Aufbau entspricht dabei dem einer PEM-Brennstoffzelle, jedoch werden die beiden Elektroden der Thermozelle mit einem Wasserstoff/Wasserdampfgemisch unterschiedlicher Temperaturen umströmt. In der Membran einer Thermozelle sind der Temperaturgradient, der Gradient im chemischen Potential sowie der elektrische Potentialgradient eng gekoppelt. Diese Kopplungsvorgänge können mit Hilfe der Thermodynamik irreversibler Prozesse charakterisiert werden. Dabei wird angenommen, dass die in der Zelle auftretenden Flüsse eine Linearkombination der Gesamtheit der treibenden Kräfte darstellen. Dieser lineare Zusammenhang wird mittels sog. phänomenologischer Koeffizienten beschrieben, die es im Rahmen dieser studentischen Arbeit experimentell zu ermitteln gilt. Dazu soll ein bestehender Prüfstand in Betrieb genommen sowie Messprozeduren zur Bestimmung der phänomenologischen Koeffizienten entwickelt und automatisiert werden. Aufbauend darauf erfolgt die Messung der phänomenologischen Koeffizienten in der Membran für unterschiedliche Betriebsbedingungen.

    Voraussetzungen:

    • Bestandene Veranstaltung „Brennstoffzellen & Wasserelektrolyse“ sowie „Gemisch- und Prozessthermodynamik“
    • Interesse an praktischer Arbeit, handwerkliches Geschick
  • Ansprechpartner
    M. Sc. Maike Willke
    Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
    Adresse
    An der Universität 1
    30823 Garbsen
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    117
    M. Sc. Maike Willke
    Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
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    An der Universität 1
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    117

NUR WIRTSCHAFTSINGENIEURWESEN - MODUL SCIENTIFIC COMPUTING II

Studierende des Studiengangs Wirtschaftsingenieurwesen, die im Rahmen des Moduls "Scientific Computing II" auf der Suche sind nach einer Programmierarbeit zu den Themen

  • Brennstoffzellen
  • Wärmeübertragung
  • Kreisprozesse
  • Zustandsgleichungen,

können sich bei Conrad Zimmermann melden und eine Anfrage zu verfügbaren Themen stellen.

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M. Sc. Conrad Zimmermann
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