Design of an experimental set-up for the thermal analysis of water droplets impacting rotating surfaces

Masterthesis

Aufgrund der sich verschärfenden extremen Wetterbedingungen nehmen die Vereisungsereignisse in Flugzeugen immer mehr zu. Die Analyse dieses Phänomens hat an Aufmerksamkeit gewonnen, insbesondere im Bereich der Flugsicherheit. Ein wesentlicher Faktor für die Vereisung ist das Auftreten von unterkühlten großen Tropfen (Supercooled Large Droplets, SLD), d. h. Wassertröpfchen, die bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt in der Luft schweben. Bisherige Experimente in der Wissenschaft konzentrierten sich hauptsächlich auf den normalen Aufprall dieser Tröpfchen auf feste Oberflächen mit geringen Geschwindigkeiten.

Unsere neue Forschung zielt darauf ab, dieses Verständnis zu erweitern, indem rotierende Oberflächen und hohe relative Aufprallgeschwindigkeiten berücksichtigt werden. Dieser Ansatz wird den realen Bedingungen, denen ein Flugzeugflügel ausgesetzt ist, sehr nahe kommen.

Voraussetzungen:

  • Hohe Motivation und Interesse an experimenteller Arbeit
  • Teamfähigkeit, Verantwortungsbewusstsein und ein hohes Maß an Selbstständigkeit
  • Kenntnisse in LabView/CAD (Siemens NX, SolidWorks, …)
  • Praktische Erfahrung mit Sensoren, Hochgeschwindigkeits-/Infrarotkamera, Bildverarbeitung (Matlab) wäre von Vorteil

Aufgaben:

  • Messung der Restwasserschicht auf der rotierenden Scheibe
  • Messung des Temperaturfeldes an der Aufprallstelle
  • Durchführen und Auswerten der Versuchsergebnisse
  • (Optional) Erweiterung des Tropfenkettenaufpralls auf einen einzelnen Tropfen

Startzeitpunkt:so bald wie möglich