Aktuelle Forschungsarbeiten beschäftigen sich mit der Entwicklung von Kühlkanal-Geometrien für eine hocheffiziente Kühlung der Ersten Wand des DEMO Fusionsreaktors. Die Effizienz ist hierbei stark von den Wärmeübertragungseigenschaften der Oberfläche abhängig. Eine Verbesserung der Wärmeübertragung kann durch den Einsatz von Oberflächenstrukturelementen erzielte werden. Die Optimierung derartiger Strukturelemente fokussiert sich hierbei auf folgende Aspekte:
- Reduzierung der Materialtemperatur
- Reduktion der Temperaturgradienten
- Begrenzung der Pump-Druckverluste bei erhöhter Kühlleistung
- Kostengünstige Fertigung
Ziel der Masterarbeit ist die numerische Untersuchung der Thermohydraulik eines einseitig beheizten Kühlkanalsegments der Ersten Wand von DEMO mit strukturierten Kanalwänden. Die thermohydraulischen Berechnungen erfolgen mit Hilfe des Detached-Eddy-Simulation Ansatzes.
Die Tätigkeit umfasst:
- Einarbeitung in die Themengebiete: Strömungsmechanik und Thermohydraulik von Kanalströmungen und Detached-Eddy-Simulation
- Erstellen der numerischen Gitter
- Durchführen der Simulationen für 2 unterschiedliche Rippenelemente
- Detaillierte Ergebnisauswertung
- Schriftliche Ausarbeitung der Masterarbeit
- Präsentation der Ergebnisse im Rahmen eines wissenschaftlichen Kolloquiums
Dauer: 4 Monate
Institut für Neutronenphysik und Reaktortechnik
Gruppe: Messtechnik und experimentelle Methodik
Betreuer: Dr. Sebastian Ruck
Tel.: +49 721 608-29279
Email: sebastian.ruck@kit.edu
Gutachter: Professor. Dr. Stieglitz
