Studien-/ Diplomarbeit/ HiWi-Stelle (experimentell)

Univ.-Prof. Dr.-Ing. A. Bardow
Masterarbeit
Ausschreibungsdatum: November 2016
Finite-Volumen-Modellierung eines Adsorber-Wärmeübertragers
für Adsorptionswärmepumpen
Unser Profil:
Die Arbeitsgruppe Sorptionstechnologie des Lehrstuhls für Technische Thermodynamik (LTT) beschäftigt sich mit den
unterschiedlichen energietechnischen Anwendungen der Sorptionstechnik. Zurzeit liegt der wissenschaftliche Schwerpunkt auf der Erforschung des Adsorptionsphänomens und auf der Entwicklung thermischer Speicher, thermisch angetriebener Adsorptionswärmepumpen und -kälteanlagen.
Hintergrund:
Thermisch angetriebene Adsorptionswärmepumpen sind eine
potenziell umweltfreundliche Alternative zu konventionellen Wärmepumpen und Kompressionskältemaschinen. Die Leistungsfähigkeit von Adsorptionswärmepumpen ist jedoch oftmals durch
Wärmeund
Stofftransportwiderstände
im
AdsorberWärmeübertrager beschränkt. Daher werden in der Literatur regelmäßig neue Adsorber-Geometrien diskutiert. Diese herzustellen und experimentell zu untersuchen ist jedoch zeitaufwendig.
Daher nutzen wir in unserer Arbeitsgruppe dynamische Modelle
von Adsorptionswärmepumpen, um den Einfluss von Adsorbergeometrien vorherzusagen. Hierzu werden Wärme- und Stoffübergangskoeffizienten an experimentellen Daten kalibriert und validiert.
Deine Aufgabe:
Das Modell der Adsorbergeometrien ist als einfaches Punktmodell in der Modellierungssprache Modelica implementiert.
Das Modell beschreibt das dynamische Verhalten der Anlage bereits sehr gut. Außerdem erlaubt das Punktmodell kurze
Rechenzeiten. Allerdings müssen die Wärme- und Stoffübergangskoeffizienten bei einer Änderung der Adsorbergeometrie stets neu an experimentellen Daten kalibriert werden. Daher sollen unsere Modelle mit Hilfe finiter Volumen in Modelica oder ggf. in COMSOL, mehrdimensional diskretisiert werden, so dass mehrere Adsorber-Geometrien beschrieben
werden können. Anschließend sollen die Wärme- und Stoffübergangskoeffizienten an experimentellen Daten einer Adsorbergeometrie kalibriert werden. Abschließend sollen die so ermittelten Wärme- und Stoffübergangskoeffizienten mit
Koeffizienten aus einem anderen Verfahren verglichen werden. Hierdurch können Rückschlüsse auf die Güte der Modellierung gezogen werden.
Dein Profil:





Studienrichtung Maschinenbau mit Vertiefung Energietechnik oder Vergleichbares
Gute Kenntnisse der Thermodynamik
Gute Kenntnisse von Wärme- und Stoffübertragung
Spaß an simulativen Arbeiten
Erfahrung mit Modelica/Dymola, ggf. COMSOL und Matlab ist von Vorteil, aber keine Voraussetzung
Unser Angebot:
Du arbeitest in einem netten Team an einem spannenden Thema. Die Adsorptionstechnik als Möglichkeit der regenerativen Energienutzung ist ein aktuelles Thema in Zeiten der Energiewende. Du leistest einen aktiven Beitrag an der Entwicklung neuer Methoden und Möglichkeiten und kannst Deine Kenntnisse in konkreten Anwendungen umsetzen. Wenn
Du Interesse hast, melde Dich am besten per Mail (mit Lebenslauf und aktueller Notenübersicht).
Arbeitsbeginn: ab sofort
weitere Informationen unter www.ltt.rwth-aachen.de
Stefan Graf, M.Sc.
[email protected]

Download Report