In Kooperation mit einer Vielzahl von Partnern aus der Forschungs- und Industrielandschaft werden am Institut für Strahlantriebe folgende Themen zum Forschungsschwerpunkt bearbeitet:
Der Forschungsbereich "Mobile Wärmeübertrager für Fluganwendungen" befasst sich mit der Entwicklung von experimentellen als auch numerischen Methoden zur Charakterisierung disruptiver Wärmeübertragerarchitekturen für Fluganwendungen. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Fertigung dieser durch additive Fertigungsverfahren.
So wurde im Rahmen der Forschungsanstrengungen der "Compact Low-loss Additive-manufactured Redirecting Heat Exchanger" (kurz: CLARE) entwickelt, welcher als Grundlage für die Methodenentwicklung dient. Durch eine Aufteilung der auftretenden Effekte (z.B. Rauheit, interne Diffusion etc.) bei CLARE auf verschiedene Testträger, wird eine sukzessive Steigerung der Komplexität in den Untersuchungen errreicht. Hierzu wird eine eigens entwickelte Prüfzelle, ausgestattet mit pneumatischen und optischen Messverfahren, an der Komponentenversuchsanlage verwendet.
Die nächste Generation von Langstreckenflugzeugen mit einem geplanten Entry-Into-Service zwischen 2040 – 2045 stellt einen zentralen Baustein auf dem Weg zur klimaneutralen Luftfahrt dar. Insbesondere hybride Antriebskonzepte auf Basis von Brennstoffzellen eröffnen neue Dekarbonisierungsmöglichkeiten; erfordern jedoch aufgrund von Abwärmeströmen im Megawattbereich ein sicheres und robustes Thermalmanagementsystem.
Das ISA entwickelt hierzu innovative Systemarchitekturen sowie vorteilhafte Betriebsstrategien, welche auf der Nutzung synergetischer Effekte zwischen verschiedenen thermischen Teilsystemen basieren. Hochleistungsfähige Wärmeübertrager ermöglichen eine effektive Kopplung dieser Teilsysteme, während Wärmepumpen durch eine gezielte Anhebung der Temperaturniveaus eine effizientere Abführung von Wärmeströmen ermöglichen und so zur Reduktion der Gesamtsystemmasse beitragen.
Die Modellierung des Thermalmanagementsystems erfolgt multiskalig und multidisziplinär, von 1D-Systemmodellen bis hin zu hochaufgelösten 3D-Simulationen des Wärmeübergangs.
Im Folgenden sind alle Publikationen aus dem Forschungsschwerpunkt "Thermalmanagement" aufgelistet.
Im Folgenden sind die Ansprechpartner für den Forschungsschwerpunkt aufgelistet
