MTU Aero Engines develops, manufactures, sells and services commercial and military propulsion systems for airplanes and helicopters, as well as industrial gas turbines. The key to our success is developing the propulsion systems of tomorrow - even more economical, lower in emissions and quieter. With roughly 10,000 employees, we are present around the world, but we make our home in Germany. You, too, can become part of our dedicated Team in Munich:

Doktorand Aerodynamische und aeroelastische Bewertung instationärer Interaktionen von Haupt- und Nebenstrom in mehrstufigen Axialverdichtern und –turbinen mittels Frequenzbereichsverfahren (m/w/d)
Code - TEAC 716

YOUR TASKS

Die MTU Aero Engines AG verwendet für die Berechnung von Performance, Festigkeit und Thermalhaushalt der MTU-Komponenten im Verdichter- und Turbinenbereich modernste Verfahren. Die Methodenabteilungen der einzelnen Fachbereiche stellen die Einsatzfähigkeit neuer Simulationsverfahren für die Zukunft sicher. Kooperationen mit einschlägigen Forschungsinstituten und Hochschulen sind im Sinne kontinuierlicher Prozessverbesserung und Methodenvalidierung integraler Bestandteil unserer Arbeit. In einem interdisziplinären und internationalen Umfeld suchen wir zur Verstärkung unseres Methoden-Teams in der Aerodynamik suchen wir einen Doktoranden (m/w/d).

Zur Bewertung nicht-linearer Einflüsse auf das aerodynamische und aeroelastische Schaufeldesign wird von den Auslegungsabteilungen der MTU das auf Modellreduktion basierende und im Frequenzbereich angesiedelte Harmonic Balance (HB) Verfahren eingesetzt. Es erlaubt gegenüber den deutlich aufwändigeren Vollkranzsimulationen im Zeitbereich erheblich kürzere Bewertungszyklen. Allerdings können derzeit die instationären Einflüsse von Nebenstromgeometrien wie Casing Treatments und Dichtungskavitäten in HB noch nicht berücksichtigt werden. Im Rahmen eines Entwicklungsprojekts wird zu diesem Zweck das HB-Verfahren des in der Auslegung eingesetzten Strömungslösers TRACE durch einen externen Partner u.a. hinsichtlich der Interfacemodellierung, der Modenkopplung und der Konsistenz mit der stationären Strömungslösung weiterentwickelt. Ziel dieser Doktorarbeit ist die Bestimmung der notwendigen zeitlichen Modellierungstiefe für industrierelevante Turbinen- und Verdichterkonfigurationen hinsichtlich der signifikanten instationären Wechselwirkungen. Zu berücksichtigen sind hierbei neben der Wirkungsgrad- und Verlustvorhersage die aerodynamische Zwangsanregung sowie das Flatter-Verhalten unter Nebenstromeinwirkung. Die Arbeit soll in enger Kooperation mit den Auslegungsabteilungen für Turbine und Verdichter auf der einen und dem externen Entwicklungspartner auf der anderen Seite durchgeführt werden.

Vorgehen:

  • Abstimmung und Kommunikation mit den betroffenen internen Fachdisziplinen (Turbinen- und Verdichteraerodynamik, Aeroelastik) u.a. zur Ermittlung der Anforderungen, Bewertung der Ergebnisse 
  • Aufbereitung von industrierelevanten Testfällen
  • Eigenverantwortliche Anwendung der analytischen Standardprozesse zur Auslegung in den genannten Fachdisziplinen
  • Herausarbeitung der signifikanten Frequenzanteile in Haupt- und Nebenstrom mittels zeitaufgelöster Simulationen
  • Unterstützung des externen Entwicklungspartners sowie Bewertung der Neuentwicklungen
  • Programmierung von Schnittstellen
  • Systematische Herausarbeitung der zu berücksichtigenden Harmonischen für sowohl stabile als auch präzise Wiedergabe der Nebenstromeffekte in Frequenzbereichsverfahren
  • Ableitung von neuen Standardsetups für die Auslegung und regelbasierter Korrelationen 
     

REQUIREMENTS

  • Erfolgreich abgeschlossenes Studium (Universität) der Luft- und Raumfahrttechnik oder einer vergleichbaren Fachrichtung 
  • Gute Kenntnisse in Strömungsmechanik und Strukturmechanik
  • Nachgewiesene Erfahrung in CFD- und FE-Verfahren 
  • Affinität zur Programmierung und Programmiererfahrung in Python, C oder vergleichbaren Sprachen
  • Sorgfältige, strukturierte, selbständige und kundenorientierte Arbeitsweise
  • Hervorragendes analytisches und konzeptionelles Denken
  • Interesse an interdisziplinärer und teaminterner wie auch teamübergreifender Zusammenarbeit
  • Gute Englischkenntnisse
     

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