Studentische Arbeiten im Bereich Gesamtsystementwurf
Analyse von thermischen Lasten in einem wasserstoffbetriebenen KonzeptflugzeugBei der Entwicklung zukünftiger emissionsarmer Flugzeuge werden häufig neue Antriebssysteme in Betracht gezogen. Diese zielen auf eine teilweise oder vollständige Elektrifizierung ab, um die Effizienz zu steigern und die Klimawirkung des Fliegens zu reduzieren. Ein Beispiel ist der Einsatz von Wasserstoff als Energieträger des Flugzeugs anstelle von Kerosin in Kombination mit einer Brennstoffzellen-Antriebseinheit (H2-POD). Der Einsatz solch neuer, elektrifizierter Antriebssysteme führt jedoch bei der Energieumwandlung in der Brennstoffzelle bzw. im Elektromotor zu großen Mengen an Abwärme. Diese thermische Belastung kann zu einer vorzeitigen Degradation der Komponenten führen und somit die Leistungsfähigkeit der Antriebe beeinträchtigen. Die Integration eines thermischen Kühlsystems zur Bewältigung dieser Lasten ist daher ein zentraler Aspekt, der bei der Auslegung und Simulation berücksichtigt werden muss. Aufgaben:
| |
Development of a Method for the Automated Representation of Architectural VariantsIn the pursuit of environmentally friendly aviation, intensive research is being conducted on the development of low-emission architectures. Comprehensive investigations of various architectural variants are required for this purpose. These variants are generated using MATLAB System Composer. However, a challenge arises as direct discussion of these models is not currently possible, leading to manual reconstruction of the architectures.To automate this manual process, various visualization tools and their interaction with MATLAB are to be explored. In addition to Inkscape, other tools such as Simscape, Microsoft Visio, or the Architecture Views function of System Composer will be analyzed. Subsequently, a tool will be selected to interact with MATLAB. Tasks:
| |
Collaborative Systems Architecture OptimizationTo achieve sustainable aviation, among other things, green hydrogen (H2) is being investigated as energy source in combination with fuel cells for a regional concept aircraft during the aircraft conceptual design phase. Using fuel cells and high-voltage electric power supply networks (HVDC) on-board commercial aircraft are part of current research. Tasks:
| |
Analyse und Bewertung der Integration eines WET-Engine Antriebskonzepts in fortschrittliche FlugzeugsystemarchitekturenIm Rahmen der derzeitigen Bemühungen zur drastischen Reduzierung der Klimawirkung von Verkehrsflugzeugen wird das Water Enhanced Turbofan (WET) Triebwerk als mögliche Antriebslösung untersucht. Beim WET-Triebwerk wird Wärme aus dem Abgas genutzt, um Wasser zurückzugewinnen und dem Verbrennungsprozess beizusetzen, was zu Kraftstoff- und Emissionseinsparungen führt. Aufgaben:
| |
Untersuchung von Surrogate-Testmodellen anhand eines Brennstoffzellen-AntriebsInnovative Flugzeugkonzepte integrieren neuartige Systemtechnologien, wie elektrische Antriebe und Brennstoffzellensysteme, welche bisher noch nicht in Verkehrsflugzeugen zum Einsatz kommen. Die geringe Erfahrung und steigende Systemkomplexität machen umfangreiche Systemtests notwendig. Prüfstände sind typischerweise teuer & aufwändig. Virtuelle Systemtests sind ein ergänzender Ansatz zur frühzeitigen Absicherung, welcher am Institut für Flugzeug-Systemtechnik verfolgt wird. Doch auch detaillierte Systemmodelle sind durch hohe Rechenzeiten begrenzt nutzbar. Im Rahmen dieser Arbeit soll daher ein Ansatz zur Erzeugung von datenbasierten Ersatzmodellen (sog. Surrogates) für Modellkomponenten eines Brennstoffzellenantriebs erarbeitet und untersucht werden, um umfangreiche virtuelle Testkampagnen mit ausreichender Genauigkeit zu ermöglichen. Aufgaben:
| |
Entwicklung eines Datenverarbeitungs-Frameworks für eine Flugzeug-Systemtechnik-DatenplattformDie zunehmende Digitalisierung und der Einsatz einer Vielzahl von Sensoren verursacht in der Luftfahrt teils sehr große Mengen an Daten, die u.a. mithilfe von Big-Data-Tools und KI vorteilhaft genutzt werden können. Getrieben durch die Entwicklung immer leistungsstärkerer Hardware und Software können heutzutage für unterschiedliche Fachgebiete maßgeschneiderte Datenplattformen entwickelt werden, die die effiziente Speicherung, Verarbeitung und Visualisierung großer Datenmengen ermöglichen. Am Institut für Flugzeug-Systemtechnik soll daher eine institutseigene Datenplattform aufgebaut werden, sodass die durch z.B. Prüfstandtests, virtuelle Systemtests oder in aktuellen Industrieprojekten entstandenen großen Datenmengen möglichst gewinnbringend genutzt werden können. Für diese FST-Datenplattform soll im Rahmen einer studentischen Arbeit das Framework zur Verarbeitung der Daten entwickelt werden. Aufgaben
|