Entwicklung und Modellierung von energieeffizienten modularen Ejektordüsenkonzepten

In einem Kooperationsprojekt zwischen dem ISF und dem ITM (Universität Stuttgart) erfolgt im Zuge des DFG Schwerpunktprogramms 2231 FluSimPro, die Werkzeug- und Prozessentwicklung für effiziente Ejektor­tief­bohr­prozesse. Forschungsgegenstand dieser wissenschaftlichen Arbeit ist die Entwicklung und Validierung modularer Ejektordüsenadapter, die in den KSS-Zuführungsbereich des Werkzeugsystems integriert werden können und einen gesteigerten hydraulischen Wirkungsgrad im Vergleich zum Standardwerkzeug aufweisen. Die Einflussnahme erfolgt über verschiedene Parameter, wie z. B. die Ejektordüsenlänge und -breite, der Winkel der Ejektordüsen, der Innenrohrdurchmesser des Werkzeugsystems oder die Ejektordüsenform. Dazu werden in enger interdisziplinärer Zusammenarbeit mit dem ITM energieeffiziente Konzeptvarianten für variierende Ejektordüsenformen für das Werkzeugsystem identifiziert, in Strömungssimulationen (Ansys CFD) validiert und im Hinblick auf ihre Strömungscharakteristika und Energieeffizient bewertet.
 

Diese Arbeit ermöglicht …

• die Entwicklung und Validierung von Ejektordüsenkonzepten zur Steigerung des hydraulischen Wirkungsgrads η_e.
• die Analyse der Einflussfaktoren (z. B. Druckverlustbeiwert ζ_e, Ausflusskoeffizient μ_e, Kavitationsgrenze des Fluids) auf die KSS-Strömung im Werkzeugsystem.
• das Arbeiten in einem interdisziplinären Projekt mit Experten im Bereich der
  Smoothed Particle Hydrodynamics Strömungssimulation (Englisch min. C1).
• Simulative Energieeffizienzbetrachtung der Konzepte im Vergleich zum Standardwerkzeug.

Diese Arbeit ist geeignet…

• für Studenten Master MB oder Wirt.-Ing. (Spezialisierung Fluidenergiemaschinen)
• für Studenten mit sehr guten Vorkenntnissen in den Themenbereichen CAD- und Strömungsmodellierung (Ansys CFD), Strömungsmechanik und Fluiddynamik.
• für Studenten die eine Promotion in diesem Bereich anstreben.