@thesis{Schulze2021, author = {Schulze, Maximilian Peter}, title = {Optimierung des K{\"u}hlkonzepts einer Modellgasturbine mit Ber{\"u}cksichtigung des ge{\"a}nderten Sicherheitskonzepts und der erweiterten Diagnostik in die vorhandene Pr{\"u}fstandsteuerung}, publisher = {Technische Hochschule Ingolstadt}, address = {Ingolstadt}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:573-32835}, pages = {XXX, 58}, school = {Technische Hochschule Ingolstadt}, year = {2021}, language = {de} } @thesis{Fenk2022, author = {Fenk, Alexander Ludwig}, title = {Konzeption, Konstruktion und additive Fertigung eines Versuchstr{\"a}gers zur n{\"a}herungsweisen Abbildung der wasserf{\"u}hrenden Leitb{\"u}ndel in B{\"a}umen}, publisher = {Technische Hochschule Ingolstadt}, address = {Ingolstadt}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:573-34480}, pages = {130}, school = {Technische Hochschule Ingolstadt}, year = {2022}, abstract = {Obwohl die Frage nach den Mechanismen hinter dem Wassertransport in B{\"a}umen historischen Charakter hat, ist sie nicht bis ins letzte Detail gekl{\"a}rt. Die aktuell g{\"a}ngige Theorie, die Koh{\"a}sionstheorie, l{\"a}sst zentrale Aspekte unbeantwortet. Der Wichtigste ist, dass ihr zufolge das Wasser in den Leitb{\"u}ndeln unter einer Zugspannung von bis zu 3 MPa steht (Schopfer \& Brennicke, 2010, S. 320). Diese Werte werden bisher in Laborversuchen nicht erreicht (T{\"o}tzke, 2009, S. 126). Um alternative und erg{\"a}nzende Ans{\"a}tze zu untersuchen braucht es einen Versuchstr{\"a}ger der die wasserf{\"u}hrenden Leitb{\"u}ndel der B{\"a}ume, deren Anatomie und die Physiologie des Wassertransports abbildet. Bisherige {\"U}berlegungen legen den Fokus meist auf die exakte Darstellung der nanopor{\"o}sen Blattstruktur (Lee et al., 2017; T{\"o}tzke, 2009). Das Xlyem wird dabei sehr stark abstrahiert und z. B. nur mit einer einzigen bzw. einigen wenigen Kapillaren dargestellt (Shi et al., 2020). Potentiell wichtige Merkmale des Wassertransports gehen dabei verloren. In dieser Arbeit wurde ein additiv gefertigter Versuchstr{\"a}ger mit Schwerpunkt auf die Abbildung des Xylems entwickelt, um initiale Versuche hinsichtlich der hydropneumatischen Transporttheorie zu erlauben. Diese bietet einen alternativen Erkl{\"a}rungsansatz, der mit den grundlegenden Mechanismen der Koh{\"a}sionstheorie koexistieren kann, jedoch andere Prozesse f{\"u}r die Steigh{\"o}he hauptverantwortlich macht. Es werden sowohl die Koh{\"a}sionstheorie, als auch die hydropneumatische Transporttheorie sowie deren zentrale physikalische Ph{\"a}nomene erl{\"a}utert. Ferner wird die Anatomie des Wasserleitsystems erkl{\"a}rt und ein {\"U}berblick {\"u}ber bisherige Versuchstr{\"a}ger zum Wassertransport gegeben. Auf Basis dieser Erkenntnisse werden zentrale Aspekte und Anforderungen f{\"u}r das zu entwerfende Modell herausgearbeitet. Eine methodische Konstruktion mit Funktionsstruktur, morphologischem Kasten und Konzeptauswahl f{\"u}hrt zu einem Gesamtkonzept, das anschließend auskonstruiert wird. Die Fertigung wird beschrieben und vorbereitet. Die endg{\"u}ltige Konstruktion besteht aus einem einfachen, abgedichteten Reservoir, einer zentralen Gef{\"a}ßmatrix und Transpirationsk{\"o}rpern aus por{\"o}ser Keramik. Die Gef{\"a}ßmatrix wird durch Aneinanderreihung einzelner Zellen mit 2 cm L{\"a}nge und 0,5 mm Durchmesser gebildet. Die Fertigung ist mit einem Stereolithographiedrucker und dem Material Clear V4 Resin von Formlabs geplant. Zudem werden Experimente zur Ermittlung des Kontaktwinkels von Wasser mit dem verwendeten Werkstoff vorgestellt. Auch sind Untersuchungen zum Einfluss von Surfactants auf kapillare Steigh{\"o}hen und Kontaktwinkel dokumentiert.}, language = {de} } @thesis{Niedermayer2022, author = {Niedermayer, Matthias}, title = {Zweiphasen-Str{\"o}mungssimulation verschiedener Betriebszust{\"a}nde einer Lavald{\"u}se im Flachwasserkanal mit OpenFOAM einschließlich Validierungsexperimente}, publisher = {Technische Hochschule Ingolstadt}, address = {Ingolstadt}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:573-33711}, pages = {73}, school = {Technische Hochschule Ingolstadt}, year = {2022}, abstract = {Zweiphasen-Str{\"o}mungssimulation verschiedener Betriebszust{\"a}nde einer Lavald{\"u}se im Flachwasserkanal mit OpenFOAM einschließlich Validierungsexperimente.}, language = {de} } @thesis{Hefele2021, author = {Hefele, Maximilian Constantin}, title = {Erstellung einer Pr{\"u}fstandsteuerung mit Signalgenerierung zur Komponentenansteuerung und Messdatenaufzeichnung mit Hilfe einer objektorientierten Systementwicklungssoftware}, publisher = {Technische Hochschule Ingolstadt}, address = {Ingolstadt}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:573-11718}, pages = {48, XIII}, school = {Technische Hochschule Ingolstadt}, year = {2021}, abstract = {In der vorliegenden Bachelorarbeit wird f{\"u}r einen K{\"u}hlmittelpumpen-Pr{\"u}fstand die entsprechende Ansteuerungssoftware entwickelt. Mit Hilfe der Software LabVIEW von National Instruments werden die Steuerungsabl{\"a}ufe der Komponenten K{\"u}hlmittelpumpe, LAUDA-Temperierger{\"a}t und W{\"a}rme{\"u}bertrager erstellt. Außerdem sind verschiedene Druck,- Volumenstrom- und Temperatursensoren verbaut, dessen Messergebnisse genauestens erfasst und dem Bediener angezeigt werden. Verschiedene Sicherheitskonzepte in Form von T{\"u}rkontakten und Grenzwertdiagnosen werden integriert, um einen sicheren Betrieb im Labor zu gew{\"a}hrleisten. Entwickelt wird ebenso eine grafische Benutzeroberfl{\"a}che auf der sowohl in einen manuellen Modus als auch in einen Automatik-Modus geschalten werden kann. Bei letzterem ist die Vorgabe sequenzielle Stufenprofile zu erstellen, um damit Wasserpumpen aus dem Automobilbereich zu vermessen und Pumpenkennfelder aufzunehmen. Dabei sollen sowohl Pumpen mit einer Ansteuerung {\"u}ber Pulsweitenmodulation (PWM) als auch Pumpen mit einem LIN-Bus Protokoll ansteuerbar sein.}, language = {de} } @thesis{Koehler2021, author = {K{\"o}hler, Daniel}, title = {Numerische Vergleichsstudie zwischen Spiroid und konventionellen Winglets an verschiedenen Tragfl{\"u}gelgeometrien bei Re=100 000 und Ma=0,06 mit OpenFOAM}, publisher = {Technische Hochschule Ingolstadt}, address = {Ingolstadt}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:573-22542}, pages = {154}, school = {Technische Hochschule Ingolstadt}, year = {2021}, abstract = {Damit die Luftfahrt in ein klimaneutrales Zeitalter gef{\"u}hrt werden kann, gibt es die M{\"o}glichkeit die Effizienz der Tragfl{\"u}gel zu steigern. Somit werden kerosinbetriebene Luftfahrtzeuge emissions{\"a}rmer, bzw. Flugzeuge mit alternativen Antrieben leistungsf{\"a}higer. Dazu untersucht diese Arbeit eine Randfl{\"u}gelgeometrie, die dem Fl{\"u}geldesign von V{\"o}geln nachempfunden wird. Diese sogennanten Spiroid Winglets werden mit konventionellen Winglets (Blended, Racket und Wingtip Fence), die bisher an vielen Tragfl{\"u}geln eingesetzt werden, bez{\"u}glich des Auftriebs, des Widerstands und der Gleitzahl verglichen. Dabei beschr{\"a}nkt sich diese Arbeit auf Untersuchungen bei einer Reynoldszahl von 100 000, die f{\"u}r kleine Flugger{\"a}te, wie zum Beispiel Drohnen, repr{\"a}sentativ sind. Die Arbeit baut auf den beiden Papers Guerrero et al. (2011) und Murtaza et al. (2017) auf. Es wird die im Paper von Guerrero et al. entwickelte Spiroid Winglet Form {\"u}bernommen, die laut dem Paper im Vergleich zum Tragfl{\"u}gel ohne Winglet Vorteile aufweist. Dieses Winglet hat eine parallelogramm {\"a}hnliche Geometrie, die laut dem Paper von Mostafa et al. (2014) eine bessere Leistungsf{\"a}higkeit als andere Formen bieten soll. Die Untersuchungen werden am Basisfl{\"u}gel durchgef{\"u}hrt, der keine Vorderkantenpfeilung und keine Verwindung, sowie eine trapezf{\"o}rmige Tiefenverteilung und eine Streckung von Λ=8,95 aufweist. Um eine Abh{\"a}ngigkeit der Tragfl{\"u}gelparamter zu untersuchen, wird die Vergleichsstudie der verschiedenen Wingletvarianten ebenfalls am Basisfl{\"u}gel mit einer ver{\"a}nderten Vorderkantenpfeilung von φ_VK=30° und einem Basisfl{\"u}gel mit ver{\"a}nderter Streckung von Λ=6 durchgef{\"u}hrt. Zu Beginn dieser Arbeit werden die Grundlagen der Str{\"o}mungsmechanik und der numerischen Str{\"o}mungssimulation gelegt, die f{\"u}r diese Arbeit notwendig sind. Es wird der RANS Solver simpleFOAM der Software OpenFOAM f{\"u}r die Durchf{\"u}hrung der Simulation verwendet. F{\"u}r die Untersuchung der Simulation auf physikalisch korrekte Ergebnisse wird eine Validierungssimulation an einem Tragfl{\"u}gel mit unendlicher Streckung durchgef{\"u}hrt. Anschließend werden die Simulationsergebnisse mit den experimentellen Daten verglichen und somit die optimalen Einstellparamter f{\"u}r die Simulation festgestellt. Die genauen Geometriedaten der konventionellen Winglets werden von bisherigen Formen, die an einigen Flugzeugtragfl{\"u}geln eingesetzt werden, abgeleitet. Der Rechenraum wird von dem Paper von Guerrero et al. {\"u}bernommen, sodass auf eine Rechenraumstudie verzichtet werden kann. Die Konvergenzstudie ergab, dass mindestens 800 Iterationen f{\"u}r ein ausreichend genaues Ergebnis f{\"u}r den Anstellwinkelbereich von -2° bis 8° notwendig sind. Dagegen ben{\"o}tigen die Simulationen bei Anstellwinkeln von 12° bis 16° mindestens 2000 Iterationen, da diese nicht konvergieren. F{\"u}r ein ausreichend genaues Ergebnis sind circa 22 Millionen Elemente im Rechenraum notwendig. Die verursachten Fehler werden im niedrigen Anstellwinkelbereich auf 1,5 \% abgesch{\"a}tzt. Dagegen ist eine Beurteilung der Fehler im Anstellwinkelbereich von 12° bis 16° schwierig, da die stark instation{\"a}re Str{\"o}mung durch den RANS Solver nur gemittelt werden kann und dadurch gr{\"o}ßere Abweichungen entstehen k{\"o}nnten. Die Vergleichsstudie zeigt, dass das Spiroid Winglet bei keiner Tragfl{\"u}gelgeometrie, die in dieser Arbeit untersucht wurde, Vorteile gegen{\"u}ber bisheriger Winglets aufweisen kann. Bei allen Tragfl{\"u}gelgeometrien gibt es immer konventionelle Wingletvarianten, die einen h{\"o}heren maximalen Auftrieb und eine h{\"o}here Gleitzahl als das Spiroid Winglet erreichen und somit f{\"u}r den Einsatz an Flugzeugen besser geeignet sind.}, language = {de} }