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„Brennstoffzellenradialverdichter – Experiment“

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Peter Jeschke

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Philipp Schwarz

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Lehrstuhl und Institut für Strahlantriebe und Turbomaschinen

Unser Profil

Das Institut für Strahlantriebe und Turbomaschinen betreibt intensive experimentelle und theoretische Forschung auf dem Gebiet der Strömungsmaschinen sowohl auf nationaler als auch internationaler Ebene. Hierfür stehen modernste Versuchseinrichtungen wie auch leistungsfähige Rechnerkapazitäten zur Verfügung.

Ihr Profil

  • Sehr guter Hochschulabschluss (Master oder vergleichbar) in einem ingenieurwissenschaftlichen Studium
  • Kenntnisse in der Aerodynamik von Turbomaschinen
  • Kenntnisse in der Auslegung von Turbomaschinen wünschenswert

Ihre Aufgaben

In Kooperation mit der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV) wird am IST zum Thema „Brennstoffzellenradialverdichter“ ein Turbolader ausgelegt und experimentell untersucht..

Wasserstoff-Brennstoffzellenantriebe sind im Pkw- und Nfz-Langstrecken- sowie im Schienenverkehr attraktiv, um die CO2-Emissionen zu senken. Gleichzeitig ermöglichen sie hohe Reichweiten bei kurzen Betankungszeiten. Die aufgrund ihrer Agilität in Antriebssträngen eingesetzten Polymer-Elektrolyt-Membran Brennstoffzellen (PEM-BZ) werden kathoden-(luft-)seitig aufgeladen, denn die Anhebung des Betriebsdrucks dient der Steigerung des Stack-Wirkungsgrades.

Für die Aufladung werden i.d.R. elektrisch angetriebene Radialverdichter eingesetzt, da diese hinsichtlich ihres Bauraums, Kosten, Lebensdauer und Schallemission Vorteile bieten. Allerdings müssen bereits bei sehr kleinen Massenströmen verhältnismäßig hohe Stufendruckverhältnisse erzielt werden und die Verdichterdrehzahl ist durch den elektrischen Antrieb stark limitiert, was allgemein zu sehr kleinen Kanalhöhen führt.

In dem vorliegenden Forschungsvorhaben soll ein Leitfaden für die zielgerichtete Auslegung eines Brennstoffzellenluftverdichters erarbeitet werden. Am IST wird die Auslegung der Verdichterstufe durchgeführt, wofür ein modernes Optimierungsverfahren, basierend auf einem genetischen Algorithmus, eingesetzt wird. Hierbei sollen auch strukturmechanische Aspekte berücksichtig werden. Nach der Durchführung der Optimierung, wird ein vielversprechendes Design ausgewählt und als Prototyp ausgeführt. Aufgrund der erwarteten sehr geringen Abmaße ist es mit konventionellen Sonden nicht möglich die Strömung im Detail zu vermessen. Aus diesem Grund wird am IST ein und den Faktor drei bis vier großskalierter Aufbau der Verdichterstufe aufgebaut. Ziel der Experimente ist die Verifikation des Optimierungsprozesses.

Die Aufgaben der experimentellen Arbeitspakete umfassen die Planung und Konstruktion des Prüfstandes sowie der verwendeten Messtechnik. Des Weiteren müssen die Experimente durchgeführt, die Messdaten ausgewertet und bewertet werden. Letztere sollen regelmäßig in Arbeitskreistreffen der FVV vorgestellt werden.

Es ist vorgesehen, dass die Forschungsergebnisse des Vorhabens in eine Promotion überführt werden.

Unser Angebot

Die Einstellung erfolgt im Beschäftigtenverhältnis.
Die Stelle ist zum nächstmöglichen Zeitpunkt zu besetzen und befristet auf 4 Jahre.
Es handelt sich um eine Vollzeitstelle.
Eine Promotionsmöglichkeit besteht.
Die Eingruppierung richtet sich nach dem TV-L.
Die Stelle ist bewertet mit EG 13 TV-L.

Über uns

Die RWTH ist als familiengerechte Hochschule zertifiziert.
Die RWTH bietet im Rahmen eines Universitären Gesundheitsmanagements eine Vielzahl von Gesundheits-, Beratungs- und Präventionsangeboten (z. B. Hochschulsport) an. Für Tarifbeschäftigte und Beamtinnen und Beamte besteht ein umfangreiches Weiterbildungsangebot und die Möglichkeit, ein Jobticket zu erwerben.
Die Stellenausschreibung richtet sich an alle Geschlechter.
Wir wollen an der RWTH Aachen University besonders die Karrieren von Frauen fördern und freuen uns daher über Bewerberinnen.
Frauen werden bei gleicher Eignung, Befähigung und fachlicher Leistung bevorzugt berücksichtigt, sofern sie in der Organisationseinheit unterrepräsentiert sind und sofern nicht in der Person eines Mitbewerbers liegende Gründe überwiegen.
Bewerbungen geeigneter schwerbehinderter Menschen sind ausdrücklich erwünscht.
Im Sinne der Gleichbehandlung bitten wir Sie, auf ein Bewerbungsfoto zu verzichten.
Informationen zur Erhebung personenbezogener Daten nach Artikeln 13 und 14 Datenschutz-Grundverordnung (DS-GVO) finden Sie unter https://www.rwth-aachen.de/dsgvo-information-bewerbung.

Bewerbung
Nummer:V000003632
Frist:31.12.2022
Postalisch:RWTH Aachen University
Lehrstuhl und Institut für Strahlantriebe und Turbomaschinen
Prof.Dr. Peter Jeschke
Templergraben 55
52062 Aachen
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