"Mobilität und Energie sind Grundbedürfnisse des Menschen. Im Mittelpunkt der Forschungen stehen daher effizienzsteigernde und schadstoffverringernde Maßnahmen. Der Lehrstuhl profitiert hierbei von einer umfangreichen experimentellen und numerischen Infrastruktur. Zur Forcierung der Umsetzung werden diese Themen in enger Kooperation mit der Industrie durchgeführt. Mit SCRAMJET-Antrieben wird zudem eine bisher noch nicht marktreife Technologie vorangetrieben."
Univ. Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Kau
Ausgewählte Forschungsprojekte des Lehrstuhls für Flugantriebe:
Instationäre Strömung und Fluid-Struktur-Wechselwirkung in Turbomaschinen
Für die weitere Erhöhung der Effizienz und Stabilität von Turbomaschinen sind weitreichende Kenntnisse der stationären und instationären Strömungsvorgänge notwendig. Untersucht und optimiert werden mit modernen Berechnungsverfahren u.a. Randkavitäten von Verdichtern und Turbinen oder auch ummantelte Heckrotoren von Hubschraubern. Der LFA besitzt hierfür neben dem Zugriff auf Hochleistungsrechner des Leibniz-Rechenzentrums auch einen eigenen Rechencluster mit z.Z. insgesamt 74 Prozessoren.
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Simulation, Regelung und Monitoring von Flugtriebwerken
Der LFA entwickelt in langer Tradition thermodynamische Rechenmodelle für unterschiedlichste Konfigurationen von Flugantrieben. Mit Hilfe von Kennfeldern der einzelnen Antriebskomponenten kann damit das stationäre und das transiente Betriebsverhalten simuliert werden. Diese Leistungssyntheserechnung bildet die Grundlage zur Auslegung und Optimierung solcher Flugantriebssysteme. Diese Methoden können darüber hinaus auch auf stationäre Gasturbinen angewendet werden.
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Schadstoffarme Verbrennung in Flugantrieben
Um die Emissionen von Triebwerken weiter zu senken, ist man auf neue Konzepte bei der Verbrennungstechnologie angewiesen. Einer gestiegenen Triebwerkseffizienz durch höhere Prozessdrücke und Temperaturen steht die damit verbundene höhere Bildungsrate von Stickoxiden gegenüber. Ziel aktueller Forschung ist es, die Luftmenge in der Verbrennungszone gezielt einzustellen und Emissionen zu verringern. Zurzeit wird am LFA ein neu entwickeltes System an einer Hubschraubergasturbine untersucht.
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Experimentelle und numerische SCRAMJET-Forschung
Ein Antriebskonzept für Flugmachzahlen Ma > 8 ist der SCRAMJET, ein Staustrahltriebwerke mit supersonischer Brennkammerströmung. Am LFA werden hierzu unterschiedliche Systeme zur Brennstoffeinbringung getestet, analysiert und bewertet. In einer Modellbrennkammer werden mithilfe modernster Lasermesstechnik Untersuchungen durchgeführt. Die Erkenntnisse fließen in eine am LFA entwickelte Auslegungssoftware ein, mit der die Systemleistung eines gesamten SCRAMJET-Antriebs vorhergesagt werden kann.
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