Mathematische Modellierung und Simulation von Wärmestrahlung

Research topic/area

Kreislaufwirtschaft, Hochtemperaturtechnik, Vergasung

Type of thesis

Bachelor / Master

Start time

01.04.2026

Application deadline

31.12.2027

Duration of the thesis

6 Monate

Description

Motivation
Die Hochdruckflugstromvergasung ist eine effiziente Technologie zur Umwandlung von minderwertigen kohlenstoffhaltigen Einsatzstoffen (bspw. Biomassen, Plastikabfällen und Reifenabfällen) in hochwertiges Synthesegas, welches zur Produktion von erneuerbaren chemischen Brennstoffen und Chemikalien in einer Kreislaufwirtschaft genutzt werden kann. Der Prozess zeichnet sich durch hohe Temperaturen und hohe Partialdrücke von Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid aus. Wärmestrahlung ist folglich die dominierende Wärmeübertragungsart und benötigt eine geeignete mathematische Beschreibung. Daher entwickeln wir numerische Modelle und Programme zur Simulation von Wärmestrahlung.

Aufgaben

• Literaturstudium
• Weiterentwicklung von Softwarepaketen in Python auf Basis von vorhandenen Quelltexten in Fortran, C und Matlab bspw. zur automatisierten Erstellung von FSK-Verteilungen
• Entwicklung von Softwaremethoden für CFD (ANSYS Fluent und OpenFOAM)
• Anwendung der entwickelten Software auf verschiedene, für die Vergasung relevante Gaskonditionen
• Eindimensionale Strahlungssimulationen für ausgewählte Gaskonditionen
• Verifikationen der Vorhersagen mit Referenzvorhersagen
• Dokumentation

Kontakt
Wenn du interessiert bist, schreibe mir gerne eine E-Mail mit einer kurzen Erläuterung deiner Motivation. Bitte teile mir auch deinen Studiengang und dein Fachsemester mit und füge einen aktuellen Notenspiegel bei. Wenn du irgendwelche Fragen hast, kannst du mich gerne auch telefonisch kontaktieren.

Requirement

Requirements for students

• Gewünschte Fähigkeiten
• Strukturierte, sorgfältige und selbstständige Arbeitsweise
• Kompetenzen in Strömungsmechanik, Thermodynamik, Wärmeübertragung, Numerik und/oder Verfahrenstechnik
• Kompetenzen im Programmieren in Python, Matlab, C oder C++

Faculty departments

• Engineering sciences
  Chemical & process engineering
  Computer Science
• Natural sciences and Technology
  Physics
  Mathematics in Technology

Supervision

Title, first name, last name

Maximilian Dammann

Organizational unit

ITC vgt

Email address

maximilian.dammann@kit.edu

Link to personal homepage/personal page

Website

Application via email

Application documents

• Grade transcript
• Certificate of enrollment

E-Mail Address for application
Senden Sie die oben genannten Bewerbungsunterlagen bitte per Mail an maximilian.dammann@kit.edu


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