Thermische und mechanische Simulation einer Rotorblattwurzelanbindung für Gezeitenströmungsturbinen

  • Projekt-/Abschlussarbeit
  • Stade

Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen

Am Forschungszentrum CFK Nord in Stade entwickelt das IFW zusammen mit internationalen Partnern in einem Deutsch-Kanadischen Kooperationsprojekt eine neue Generation von Rotorblättern für den Einsatz in Gezeitenströmungsturbinen. Zunächst erfolgen eine numerische Implementierung und Betrachtung des Ist-Zustands der Rotorblattanbindung. Für die Vergleichbarkeit der im Projekt entwickelten Anbindungslösung des Rotorblattes an die Turbinenwelle soll ein Finite-Elemente-Modell des Rotorblattes unter Abbildung der bisherigen Anbindung erstellt werden. Ziel der Entwicklung des Modells ist der numerische Nachweis des Einbauzustands unter thermischen und mechanischen Belastungen.

Als Ergebnis liefert das Modell eine globale Übersicht der Spannungs- und Dehnungsverteilung des Rotorblattes und der umgebenen Struktur. Innerhalb der Bearbeitung erfolgt die Implementierung der Rotorblattstruktur inkl. der jeweiligen materialseitigen Eigenschaften der unterschiedlichen Bauteilbereiche. Die Erstellung des Modells erfolgt in Ansys. Die Bearbeitung der Aufgabenstellung ist sowohl vom Heimatort, als auch im CFK Nord in Stade möglich.

Teilaufgaben:

  • Einarbeitung in die bisherige Rotorblattbauweise und die bestehenden CAD Modelle
  • Überführung in ein thermomechanisches FEM-Modell
  • Definition geeigneter Randbedingungen aus den Betriebslasten des Rotorblattes
  • Konvergenzanalyse des Modells zur Identifikation der benötigten lokalen Elementdichte
  • Numerischer Nachweis der Belastungen aus dem Einbauzustand

Voraussetzungen:

–  Ingenieurwissenschaftliches Studium
–  Erfahrung im Bereich FEM-Modellierung von Faserverbundbauweisen
–  Interesse an Faserverbundbauweisen und der nachhaltigen Energieerzeugung
–  Selbstständigkeit und Engagement bei der Bearbeitung wissenschaftlicher Fragestellungen

Starttermin:
ab sofort

Kontakt:
M.Sc. Jannik Weykenat
Wissenschaftlicher Mitarbeiter, CFK-Fertigungstechnologien
E-Mail: weykenat@ifw.uni-hannover.de
Tel.: +49 4141 77638 19