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Semester-, Bachelor- und Masterarbeiten

Offene Arbeiten

Folgende Arbeiten sind zur Zeit zu vergeben. Interessenten kontaktieren bitte den jeweiligen Betreuer. Sollte keines der ausgeschriebenen Themen zusagen, kann eventuell auch nach direkter Absprache mit einem wissenschaftlichen Mitarbeiter ein Thema gefunden werden.

Abschlussarbeiten und Praktika in der Arbeitsgruppe "Polymer- und Membrantechnik" (S/B/M/Wahlpraktikum)

Die von Dr. Jochen Kerres geleitete Arbeitsgruppe ist seit fast zwei Jahrzehnten in der Entwicklung von Polymeren und Membranen für Elektromembranverfahren wie PEM-Elektrolyse, Low- und High-T-Brennstoffzellen, Elektrolyse, Elektrodialyse und Redox-Flow-Batterien aktiv. Die Polyelektrolyte basieren auf Arylen-Hauptkettenionomeren (Homopolymeren, Random-Copolymeren, Multiblock-co-polymeren und Pfropfen-copolymeren) und Vinylpolymeren, die durch radikalische oder anionische (Co-) Polymerisation synthetisiert werden. Die auf ionisch und / oder kovalent vernetzten Kationenaustauscher- und Anionenaustauschermembranen basierende Membran und organisch-anorganische Kompositmembranen wurden in mehreren nationalen und internationalen Projekten entwickelt. Die Arbeitsgruppe hat fünf Buchkapitel, 95 wissenschaftliche Publikationen und ungefähr 30 Patente / Patentanmeldungen veröffentlicht. Im Jahr 2001 erhielt die Gruppe den "Fuel Cell Award Silver", der von der Wirtschaftsförderung Region Stuttgart, der Daimler AG und der EnBW AG gestiftet wurde für die Entwicklung von nichtfluorierten Hochleistungs-Ionomermembranen für H2- und Direktmethanol-Brennstoffzellen.


Die Arbeitsgruppe Kerres sucht Studenten/innen, die ihr Wahlpraktikum, ihre Semester-, Bachelor- oder Masterarbeit an anwendungsbezogener Forschung machen wollen:

  • Kleines Team mit Erfahrung in Polymersynthese, Charakterisierung und Anwendung in Brennstoffzellen und Redox-Flow-Batterien.
  • Nationale und internationale Projekte
  • Teilnahme an Austauschprogrammen, Seminaren, Projekttreffen und Konferenzen
  • Praktische Erfahrungen in organischer Synthese, Polymerisation, Membranherstellung und Charakterisierung - Vorbereitung von Proben für verschiedene analytische Messmethoden, wie NMR, EA, GPC, DSC, TGA, FT-IR und ex- und in-situ Impedanzmessungen
  • Brennstoffzellen- und Redox-Flow-Batterien-Testanlagen stehen zur anwendungsbezogenen Messungen zur Verfügung

Voraussetzungen:

  • Student/in der Chemie, Materialwissenschaften, Chemieingenieurwesen oder ähnlichem (Erfahrungen in Polymer
  • und organischer Synthese sind vom Vorteil)
  • Hohe Motivation und Selbstorganisation in den Forschungstätigkeiten
  • gute MS Office-Kenntnisse
  • gute Englisch Kenntnisse

Betreuer: J. Kerres

Thesis or internship in the group "polymer- and membrane technology" (S/B/M/internship)

The work group of Dr. Kerres has been developing polymers and membranes for electro chemical devices such as PEM electrolysis, low and high-T fuel cells, electrodialysis and redox-flow batteries since more than two decades. The polyelectrolytes are based on arylene main-chain ionomers (homopolymers, random copolymers, multiblock copolymers and graft copolymers) and vinyl polymers synthesized by radical or anionic (co-)-polymerization. The membranes based on ionically and/or covalently cross-linked cation-exchange and anion-exchange membranes, and organic-inorganic composite membranes have been developed within 9 national and international projects. The work group has published 5 book chapters, 95 scientific publications, and more than 30 patents/patent applications. In 2001 the group received the "Fuel Cell Award Silver", which was donated by Economic Foundation of the Stuttgart region, Daimler AG and EnBW AG for the development of nonfluorinated high-performance ionomer membranes for H2 and Direct Methanol Fuel Cells.


We are looking for students willing to make their elective internship, semester-, bachelor- or master thesis on applied research:

  • Working in a team with experience in polymer synthesis, characterization and application in fuel cells and redox-flow batteries " National and international projects
  • Participation in student exchange programs, seminars, project meetings and conferences
  • Gain hands-on experience in organic synthesis, polymerization, membrane preparation and characterization " Preparation of samples for various analytical measurement methods, such as NMR, EA, GPC, DSC, TGA, FT-IR and electrochemical impedance measurements
  • Fuel cell and redox flow battery test facilities are available for application-related measurements

Your profile:

  • Student in Chemistry, Material Science, Chemical Engineering or similar (polymer and organic synthesis will be in advantages)
  • High motivation and self-organization at the research work
  • Good skills in MS Office
  • Good in both written and spoken English

Betreuer: J. Kerres

Versuche und FEM-/CFD-Simulationen zur Produktentwicklung von Spezialdichtungen (B/M)

Problemstellung:

  • Versuche und/oder FEM-/CFD-Simulationen für die Entwicklung von Spezialdichtungen (Flatterventilen) sind zu planen und weiterzuführen.

Ziel:

  • Zu Werksstoffauswahl, Belastungsverhalten und Lebensdauerbewertung von Flatterventilen sind experimentelle und numerische Ergebnisse zu erarbeiten.

Inhalt:

  • Weiterentwicklung und konstruktive Anpassung eines vorhandenen Prüfstandes zur Ermüdungsfestigkeit von Flatterventilen;
  • Optimierung der Mess- und Steuertechnik des Versuchstandes;
  • Definition und Festlegung der Versuchsabläufe;
  • Durchführung und Dokumentation von Versuchen zur Ermüdungsfestigkeit;
  • Überarbeitung und Weiterentwicklung des FEM-Berechnungsmodelles;
  • Validation der Versuchsergebnisse und der FEM-Simulation.

Erforderliche Qualifikation:

  • Student/in der Verfahrenstechnik, Maschinenbau, Energietechnik o. ä.;
  • Interesse in Versuchstechnik und FEM- / CFD-Simulationswerkzeugen; 
  • Vorkenntnisse in ANSYS / FLUENT vorteilhaft;
  • Hohe Motivation und Selbstorganisation in der Forschungstätigkeit;
  • gute MS Office-Kenntnisse.

Betreuer: Prof. C. Merten

Simulation der umgekehrten Elektrodialyse mit bipolaren Membranen (M)

Problemstellung:

Die Elektrodialyse mit bipolaren Membranen sowie deren Umkehrprozess wurden am ICVT als neue Akkumulator Technologie zur Energiespeicherung erfolgreich getestet. Dieses Verfahren kann zum Beispiel in Redox-Flow Batterien zur Speicherung von Energie aus erneuerbaren Energiequellen eingesetzt werden.

Ziel:

Durch eine verbesserte Modellbeschreibung und durch anschließende Parametervariationen sollen mögliche Potentiale für Leistungsverbesserung aufzeigt werden.

Inhalt:

Um die Prinzipien des Verfahrens besser verstehen und beschreiben zu können, bzw. Verbesserungspotentiale aufzuzeigen sollen im Rahmen einer Abschlussarbeit folgende Arbeitspakete erarbeitet werden:

- Phänomene bei umgekehrter Elektrodialyse mit bipolaren Membranen beschreiben
- Erweiterung des mathematischen Modells zur Verfahrensbeschreibung mit MATLAB
- Untersuchung des Einflusses der Co-Ionen-Migration auf den Wirkungsgrad
- Kennwerte für das Modell aus anderen Arbeiten, bzw. eigenen Messungen am ICVT bestimmen

Erforderliche Qualifikation:

Spaß an numerischen Methoden.

Betreuer: P. Kunz

Entwicklung eines Solvers zur Beschreibung der Ionen Migration für die Smoothed Particle Hydrodynamics Methode (M)

Problemstellung:

Am ICVT wird der institutseigene Simulationscode „Siper“, der auf der gitterfreien „Smoothed Particle Hydrodynamics“-Methode (SPH) basiert, entwickelt. Der Code wird aktuell zur Berechnung von Mehrphasenströmungen in porösen Medien und für die Simulation von Strukturbildungsprozessen poröser Materialien, wie z.B. die Erzeugung von Membranen, verwendet.

Ziel:

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines Solvers, zur Beschreibung zeitabhängiger Migrationsprozesse in einer Elektrolytlösung in der SPH-Methode.

Inhalt:

Folgende Arbeitspakete sollen im Rahmen der Arbeit behandelt werden:

- Einarbeiten in die SPH Methode
- Literaturrecherche zum aktuellen Stand der Modellierung von Ionen-Migrationsprozessen
- Implementierung des Solvers im instutseigenen SPH-Code „SiPER“
- Validierung der Ergebnisse

Erforderliche Qualifikation:

Gute Kenntnisse in C und Spaß an numerischen Methoden.

Betreuer: P. Kunz

Multiskalenmodellierung von Entmischungsprozessen (M)

Problemstellung:

Bei der Herstellung poröser Polymermembranen im sogenannten Phaseninversionsprozess entsteht die Morphologie während des Entmischungsprozesses einer mehrkomponentigen Polymerlösung. Bei der Simulation der entstehenden Porenstruktur der Membran ist der Entmischungsprozess deshalb von besonderer Bedeutung. Auf der Mikroskala existiert ein Modell zur Simulation der Entmischungsprozesse sowie den entstehenden Porenstrukturen, mit dem, aufgrund des hohen Berechnungsaufwands, allerdings nur ein kleiner Ausschnitt einer Membran betrachtet werden kann. Aktuelle Modelle auf der Makroskala hingegen können die Porenstruktur bisher noch nicht vorhersagen. Eine rigorose Verknüpfung von Mikro- und Makroskala ist daher wünschenswert.

Ziel:

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines Multiskalenansatzes zur Simulation der Porenstruktur auf der Makroskala.

Inhalt:

Diese Arbeit beinhaltet folgende Arbeitspakete:
- Einarbeitung in die Physik und Modellierung von Entmischungsprozessen
- Formulierung eines Multiskalenmodells für Entmischungsprozesse
- Implementierung und Validierung des Multiskalenmodells

Erforderliche Qualifikation:

Sehr gute thermodynamische Kenntnisse und Spaß an mathematisch-numerischen Problemstellungen.

Betreuer: M. Hopp

Untersuchung voll-impliziter Integrationsmethoden in SPH (S/B/M)

Problemstellung:

Die Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) Methode ist mittlerweile eine der prominentesten, Lagrange’schen, gitterfreien Diskretisierungsmethoden von partiellen Differentialgleichungen. Am ICVT wird diese Methode seit fast 10 Jahren zur Simulation von Mehrphasenströmungen und Strukturbildungsprozessen im mesoskaligen Bereich verwendet und weiterentwickelt. Während in gitterbasierten Diskretisierungsmethoden (wie z.B. Finite-Volumen) implizite Integrationsmethoden ausgereift sind, besteht bei der SPH Methode Entwicklungsbedarf, um zukünftig reale, viskose Fluide zu behandeln.

Ziel:

Ziel der Arbeit ist die Untersuchung verschiedener Ansätze zur voll-impliziten Zeitintegration (d.h. Geschwindigkeit und Ort) in der SPH Methode.

Inhalt:

Diese Arbeit beinhaltet folgende Arbeitspakete:
- Einarbeitung in die SPH Methode
- Analyse bisheriger Ansätze zur impliziten Zeitintegration in SPH
- Entwicklung neuer Ansätze zur voll-impliziten Zeitintegration
- Implementierung und Validierung der neuen Ansätze
 

Die Tiefe der Arbeitspakete richtet sich nach der Art der Arbeit (S/B/M). Die Implementierung erfolgt in den institutseigenen SPH-Code „SiPER“.

Erforderliche Qualifikation:

Programmierkenntnisse in C und Spaß an mathematisch-numerischen Problemstellungen.

Betreuer: M. Hopp

Entwicklung neuartiger Polymermembranen mithilfe der Nanopartikeltechnik (M)

Problemstellung:

Bipolarmembranen sind Ionenaustausch-Membranen, die aus kationischen, anionischen und katalytischen Schichten bestehen und zur Erzeugung von H+ und OH- Ionen aus Wasser in einem elektrischen Prozess benutzt werden. Sie werden in der chemischen, pharmazeutischen und Lebensmittelindustrie für die Säure- und Laugeproduktion aus Salzlösungen, für die Gewinnung organischer Säuren und die pH-Einstellungen eingesetzt. Ein wesentliches Problem für den Einsatz dieser Membranen ist ihre begrenzte Stabilität und unzureichende Energieeffizienz. Weiterhin sind die Preise, auch aufgrund einer geringen Anbieterzahl, unakzeptabel hoch. Es besteht daher ein großer Entwicklungsbedarf für Bipolarmembranen mit verbesserten Eigenschaften (Stabilität, Energieeffizienz) und geringeren Herstellkosten.

Ziel:

Entwicklung von Bipolarmembranen mit neuer Katalysatorschicht.

Inhalt:

Vorwiegend eine experimentelle Arbeit, die die am Institut für Chemische Verfahrenstechnik (ICVT) vorhandenen Kompetenzen in der Erzeugung anorganischer Nanopartikeln mit der Membranherstellung vereinigen und durch neue Beschichtungsmethoden ergänzen würde um eine neuartige Bipolarmembran zu entwickeln. Die Aufgabenstellung vereint also mit der Nanopartikel- und der Membrantechnik zwei Zukunftstechnologien. Zunächst wird die Erzeugung geeigneter Katalysatorpartikeln mit den vorhandenen Gasphasensynthese-Verfahren Ziel sein. Parallel dazu wird die Membranherstellung durchgeführt. Durch den Aufbau eines noch nicht vorhandenen Beschichtungssystems werden schließlich die hergestellten Membranen mit Partikeln beschichtet und laminiert. Schließlich werden die fertigen Membranen in Testmodule eingebaut und auf ihre Funktion hin getestet. Eine Optimierung wird dann über die Variation der Partikelgröße und –art, die Beschichtungsdicke und die Membraneigenschaften geschehen.

Erforderliche Qualifikation:

Immatrikulation im Studiengang Chemie oder Chemische Verfahrenstechnik. Kenntnisse im Bereich der Polymerchemie und Nanopartikeln sind von Vorteil.

Betreuer: A. Grabowski

Kinetische Modellierung der Gelbildung bei der Lösungspolymerisation (M)

Verschiedene Polymerisationssyteme wie beispielsweise die radikalische Polymerisation von N-Vinylpyrrolidon in wässriger Lösung neigen zur Bildung einer unlöslichen Gelphase, die die Produktion in unterschiedlichen Reaktorsystemen stark beeinträchtigt. Der mechanistische Hintergrund liegt vermutlich in der Bildung von Langkettenverzweigungen, die durch verschiedene Nebenreaktionen entstehen können. Im Rahmen dieser Arbeit soll der Einfluss verschiedener Reaktionschritte und Prozessparameter auf die Gelbildung untersucht werden. Hierfür soll ein bestehendes Modell im Softwarepaket Predici verwendet und erweitert werden und die Polymerisation in verschiedenen Reaktorsystemen simuliert werden. Je nach Fortschritt der Arbeit kann zusätzlich eine Stabilitätsanalyse mit Hilfe der Momentenmethode mit einem geeigneten Softwaretool durchgeführt werden.

Kenntnisse in der Modellierung von Polyreaktionen und im Umgang mit Predici sind von Vorteil.

Betreuer: C. Zander

Entwicklung neuartigen Membranverfahren (M)

In der Masterarbeit soll eine Machbarkeitsstudie als erste Phase der Entwicklung einer neuartiger Membrantechnologie durchgeführt werden. Im Labormaßstab soll ein neues Verfahrenskonzept realisiert, getestet und mit Stand-dard-Technik verglichen werden. Eine experimentelle Arbeit, die Tüftlergeist verlangt.

Die Teilnahme am Modul “Membrantechnik“ oder „Elektromembranverfahren“, sowie Kenntnisse im Bereich der Elektrochemie, Adsorbentien oder Polymerchemie sind von Vorteil.

Betreuer: A. Grabowski

Strömungsoptimierung in einem Membranmodul (B/M)

Ziel der Arbeit ist es die Materialien und die Konstruktion von einem Membranmodul zu verbessern. Die Auswahl geeigneter Materialien (Membran, Spacer, Dichtungsmaterial, etc.) und Fertigungsverfahren muss für eine vorhandene vorläufige Modulkonstruktion getroffen werden. Aus der Strömungsimulation in einem Membranmodul müssen Vorschläge für die Konstruktionsverbesserungen folgen. Die verbesserte Modulkonstruktion muss in einem Prototyp verwirklicht und getestet werden.

Aufgaben:

  • Literaturrecherche
  • Auswahl passenden Materialien
  • Auswahl Modulfertigungsverfahren
  • Strömungsimulation in einem Membranmodul und daraus folgende Konstruktionsverbesserungen
  • Mit der ausgearbeiteten Konstruktion soll einen Prototyp gebaut und getestet werden

Erforderliche Qualifikationen:

  • Kenntnisse im Bereich der mathematischen Modellierung mit ANSYS, sowie CAD sind von Vorteil

Betreuer: Prof. C. Merten

Development of a CFD simulation model to predict the distribution of simultaneous particulate and gaseous emissions in the indoor environment (M)

Problem:

There are many sources of particulate and gaseous emissions produced by burning fuel for power or heat, through chemical reactions, and from leaks from industrial processes or equipment. There is always a possibility of a potential hazard when these emissions enter into the indoor environment with the air flow.

Objectives:

The main objective of this research is to develop a CFD simulation model to determine the three dimensional spatial and temporal distribution of the simultaneous particulate and gaseous emissions with the air flow in a room.

Research tasks:

  • Literature review
  • Investigation of the different particle tracking models present in CFX and FLUENT (Comparison of simulation results of CFX and FLUENT to simulate the particles transport in indoor environment)
  • Integration of the particulate emissions with the already developed simulation model of the determination of gaseous emissions

Eligibility:

  • Basic working knowledge of CFD (Preferably) or FEM

Tutor: U. Afzal

Oxid-Quantifizierung auf Platin-Partikeln unter typischen Autoabgasbedingungen mit Hilfe der Atomsondentomographie (M)
Auf Dieseloxidationskatalysatoren (DOCs) wird häufig Platin (Pt) als aktive Komponente einge-setzt, da es eine sehr hohe katalytische Aktivität besitzt. Hierdurch können Kohlenmonoxid (CO) ebenso wie Kohlenwasserstoffe (CxHy) aus dem Abgasstrom effektiv oxidiert und somit in weniger schädliche Produkte wie Wasser (H2O) und Kohlenstoffdioxid (CO2) überführt werden. Da Dieselmotoren jedoch in den meisten Fällen mager – also unter Luftüberschuss – betrieben werden, kann anfallendes Stickstoffmonoxid (NO) im Regelfall nicht durch CO zu Stickstoff (N2) und CO2 umgesetzt werden, wie es beispielsweise im 3-Wege-Katalysator praktiziert wird. Stattdessen wird NO aufgrund des hohen Sauerstoffgehalts zu NO2 oxidiert. Die NO-Oxidation ist dabei zum einen bei Temperaturen ab 350°C durch das thermodynamische Gleichgewicht limitiert. Zum anderen wurde in mehreren vorangegangenen Arbeiten die Tendenz des Platins festgestellt, in magerer Atmosphäre Oxide zu bilden. Diese besitzen eine geringere Aktivität als das reduzierte Metall. Die Pt-Oxidation kann unter mageren Bedingungen auch reversibel verlau-fen, da NO selbst die Tendenz zeigt, Platinoxid bei niedrigen Temperaturen zu reduzieren. Auf-grund dieser Phänomene stellt sich im Verlauf der charakteristischen Lightoff-/Lightout-Kurven (Zünd-/Lösch-Kurven) eine Hysterese ein. Im Rahmen dieser Arbeit soll in diesem Kontext die Analyse des Edelmetalls mit Hilfe der Atomsondentomographie erfolgen. Dabei handelt es sich um ein Analyseverfahren der Materi-alwissenschaften. Mittels Feldverdampfung von einer scharfen Spitze ist es möglich das ver-dampfte Volumen dreidimensional mit atomarer Auflösung als Computermodell zu rekonstruie-ren. Zwar findet die Analyse ebenfalls unter UHV-Bedingungen statt. Die Temperatur liegt dabei jedoch zwischen 20 und 100K. Dies bedeutet, dass der Zustand des Metalls eingefroren wird und sich demnach nicht verändert. Andererseits kann das Edelmetall in einer separaten Kammer mit realen Abgasbedingungen unter Atmosphärendruck vorbehandelt werden. In einer vorangegangenen Masterarbeit wurden bereits geeignete Präparationsmethoden entwi-ckelt sowie die passenden Prozessparameter für die Analyse bestimmt. In der vorliegenden Ar-beit sollen detaillierte Einblicke in das Oxidationsverhalten von Pt-Partikeln gewonnen werden. Die Übertragbarkeit dieser Ergebnisse auf Phänomene, die auf Abgaskatalysatoren beobachtet wurden ist gegebenenfalls zu prüfen. Die Arbeit findet größtenteils am Institut für Materialwissenschaft statt (Lehrstuhl für Material-physik, Heisenbergstraße 3, 70569 Stuttgart). Sie wird vor Ort von Herrn Prof. Schmitz und Herrn Dr. Stender und seitens des ICVT von Frau Dr. Tuttlies betreut. In regelmäßigen Ab-ständen findet ein Austausch mit dem ICVT statt. Beginn der Arbeit ist ab dem 01.06.2016 möglich. Ihre Bewerbung richten Sie bitte an Frau Tuttlies.

Betreuer: U. Tuttlies

Entwicklung eines neuartigen Behandlungsprozesses bei der Herstellung von porösen Kapillarmembranen (B/M)
Poröse Polymermembranen im Kapillarform (auch Hohlfasern genannt) werden intensiv für die Filtration in der Wasseraufbereitung und Lebensmittelindustrie genutzt. Der letzte Produktionsschritt bei ihrer Herstellung ist die Konditionierung, die für die Einstellung der Membraneigenschaften entscheidend ist. Für eine sichere und nachhaltige Membranherstellung soll ein neuartiger Konditionierungsprozess entwickelt werden, wobei sowohl innovative Prozessführungskonzepte als auch die Möglichkeiten für intensives Prozessmonitoring (Industrie 4.0) praktisch erprobt werden müssen.

Arbeitsinhalt:

  • Literaturübersicht zur Konditionierung bei der Produktion von Kapillarmembranen
  • Bewertung der Methoden zur Online/Offline-Messung der Membraneigenschaften
  • Machbarkeitsanalyse einer Onlineüberwachung der Membraneigenschaften während der Produktion
  • Konzeptfindung für neuartige Konditionierung durch Recherche, Brainstormings, Machbarkeitsstudien und Bewertung
  • Konstruktive Konzeptausarbeitung, Prototypenbau und Prozesserprobung
  • Projektpräsentationen und Berichterstellung

Voraussetzungen:

  • Studium der Verfahrenstechnik, Automatisierungstechnik, Chemie oder ähnliche Fachrichtungen
  • Kenntnisse im Bereich der Polymerchemie sowie der analytischen Chemie sind von Vorteil
  • Kenntnisse der Messtechnik und Membrantechnik sind von Vorteil
  • Motivation zu experimenteller Arbeit
  • Engagement, Eigeninitiative, sowie selbstständiges Arbeiten

Betreuer: A. Grabowski

Comparison of numerical simulation results of two commercial CFD tools for an application of tracer gas distribution inside a room (M)

Objectives:

  • Comparison of the capabilities and the numerical simulation results of two commercial CFD tools for this application.
  • Validation of the simulation models (CFX and FLUENT) against the available measured data.

Work flow:
The geometry of the model will be constructed using ANSYS DesignModeler or Pro/Engineer and the mesh will be generated with ANSYS Meshing. The geometry and mesh will be imported to ANSYS CFX and ANSYS FLUENT. The boundary conditions, physical properties and other important simulation parameters will be set for this tracer gas model in both the tools separately for solving the equations of continuity, momentum, energy, turbulence model and specie transport model numerically. The numerical solution data obtained from both the tools will be exported to ANSYS CFD-Post for post-processing and better comparison of the simulation results. The simulation models (CFX and FLUENT) will also be validated against the available measured data.

Eligibility:

  • Basic working knowledge of CFD (Preferably) or FEM

Betreuer: U. Afzal

Numerical simulation of tracer gas distribution inside a room using an open source CFD tool (OpenFOAM) (M)

Objectives:

  • Validation of the OpenFOAM simulation model (tracer gas) against the available measured data.
  • Comparison of the capabilities and the numerical simulation results of OpenFOAM with those of the two commercial CFD tools for this application.

Work flow:
The geometry of the model will be constructed using ANSYS DesignModeler or Pro/Engineer and the mesh will be generated with ANSYS Meshing. The geometry and mesh will be imported into OpenFOAM. The boundary conditions, physical properties and other important simulation parameters will be set for this tracer gas model in OpenFOAM for solving the equations of continuity, momentum, energy, turbulence model and specie transport model using Finite Volume Method. The numerical solution data obtained from OpenFOAM will be exported to ANSYS CFD-Post for post-processing. The simulation results from OpenFOAM will be validated against the available measured data and compared with the (available) simulation results of CFX and FLUENT.

Eligibility:

  • Basic working knowledge of CFD (Preferably) or FEM
  • Brief knowledge of C++ and Linux would be beneficial (but not necessary)

Tutor: U. Afzal

 

S=Semesterarbeit, B=Bachelorarbeit, M=Masterarbeit

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