Lehrstuhl Strömungsmechanik

Statikgebäude Haus IV
Albert-Einstein-Straße 2
18059 Rostock

Fon +49 (0) 381 498 - 9311
Fax +49 (0) 381 498 - 9312
sekretariat.lsm(at)uni-rostock(dot)de

Masterarbeit

Im Sommer- und Wintersemester

(ab 4. Semester M.Sc.)

Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen)

Die Studierenden weisen nach, dass sie fähig sind, innerhalb einer vorgegebenen Frist eine bestimmte Aufgabe unter Anleitung selbständig und erfolgreich zu bearbeiten und wissenschaftlich begründet theoretische und praktische Kenntnisse zur Lösung eines Problems beitragen können.

Lehrinhalt

Die Aufgabenstellung kann sowohl praktischer als auch theoretischer Natur sein. Sie soll dem fortgeschrittenen Wissensstand in der Fachdisziplin entsprechen und in der Regel die im Berufsleben auftretenden Problemstellungen behandeln. Die Master-Arbeit besteht aus der schriftlichen Arbeit (die gegebenenfalls auch Hardware- und/oder Software-Komponenten sowie experimentelle Aufgaben enthält) und dem Kolloquium.

Themenvorschläge

Sprechen Sie uns zu Themen für Ihre Masterarbeit an.

Themen

Für Ihre Masterarbeit bieten wir Ihnen nachfolgende Themen zur Bearbeitung an:

Instationäre Aerodynamik in einem Wasserschleppkanal

Tragflügelprofil im Schleppkanal
Tragflügelprofil im Schleppkanal

Hochpräzise Kraftmessungen durchführen zu können, gehört zu den Kernkompetenzen eines Wasserschleppkanals. Moderne Fragestellungen und präzisere Entwicklungsverfahren in der Aerodynamik und Hydrodynamik erfordern zusätzlich die Möglichkeit, instationäre Strömungseffekte untersuchen zu können. Dazu müssen u.a. zeitabhängige Kräfte gemessen werden können.

Umbau eines MR-kompatiblen Kolbenmotorprüfstandes zur Untersuchung des Einlassevents für moderne Brennverfahren

Gemessenes Strömungsfeld im Bereich der Einlasskanäle, der Ventile und des Zylinderkopfes
Gemessenes Strömungsfeld im Bereich der Einlasskanäle, der Ventile und des Zylinderkopfes
  • Literaturrecherche zu Geometrieanpassungen bei Miller und Atkinson Brennverfahren
  • Übertragung des CAD Modelles in ProE/Creo und Einarbeitung von Geometrievariationen
  • Analyse des bestehenden Bypassventils und Ausarbeiteung eines neuen Entwurfs
  • Analyse und Inbetriebnahme des bestehenden Hydrauliksystems
  • Konzeptionierung eines neuen Mehrkanal-Hydrauliksystems
  • Neubau des Versuchsaufbaus mit den neuen Komponenten
  • Programmierung und Abstimmung des Gesamtsystems inklusive der Volumenstrommodulation
  • weitere Informationen:
    Auschreibung_MA_MR-Motor.pdf 217 K

Entwicklung eines Versuchsaufbaus zur Untersuchung der instationären Aerodynamik eines Bodeneffektfahrzeuges

Bodeneffektfahrzeug AIRFISH 8 (Quelle: Wigetworks Pte Ltd.)
Bodeneffektfahrzeug AIRFISH 8 (Quelle: Wigetworks Pte Ltd.)
  • theoretisch/analytische Auslegung des Versuchsaufbaus
  • Konstruktion einer Modellhalterung für das HLSS, Betreuung des Baus
  • Konstruktion eines Flügelmodells mit aktiv einstellbarem Anstellwinkel
  • Programmierung der Bewegungstrajektorien des HLSS
  • Betreuung des und Mitarbeit am Modellbau
  • Durchführung von Messungen mit und ohne Nähe zum Boden
  • Nachbearbeitung der Ergebnisse: Kompensation von Trägheitskräften, virtuellen Massen und Bereinigung anderer systematischer Fehler
  • Analyse und Darstellung der Ergebnisse
  • weitere Informationen:
    Auschreibung_MA_WIG.pdf 459 K

Messung der dynamischen Kraftentwicklung durch Ablösekontrolle an einem Schiffsruder

Kraftmessung an einem geschleppten Profil in der Längsschlepprinne
Kraftmessung an einem geschleppten Profil in der Längsschlepprinne

In der Luftfahrtforschung werden seit langem große Anstrengungen unternommen, um die Ablösung am Tragflügel bei großen Anstellwinkeln zu verzögern. Dazu wurde eine breite Palette an Techniken untersucht. Viele Konzepte erbringen einen deutlichen Anstieg des Auftriebsbeiwerts bei hohen Anstellwinkeln, allerdings ist auch der technische Aufwand zur Implementierung oft hoch. Eine einfache aber hoch effiziente Aktuatorik steht in der Aerodynamik mit fluidischen Oszillatoren (sweeping jet actuator) zur Verfügung.

Bestimmung der Ausbreitungscharakteristik von ausgetretenem Bodengrundwasser in verschiedenen marinen Bodengrenzschichten mittels des PIV/LIF Verfahrens

Beispiel der PIV/LIF Messung eines Grundwasseraustritts unter Welleneinfluss im Labor (oben) und Versuchstand mit Wellenabsorber und porösem Medium (rechts) (Studienarbeit T. Bestier)
PIV/LIF Messung eines Grundwasseraustritts im Labor (Studienarbeit T. Bestier)
  • Literaturrecherche zu marinen Bodengrenzschichten unter Welleneinfluss
  • Strömungs- und Konzentrationsfeldmessungen für verschiedene Wellenparameter
  • Aufarbeitung, Validierung und Bereitstellung der zeit- und ensemblegemittelten Messdaten
  • weitere Informationen:
    Ausschreibung BA-MA_Marine Bodengrenzschicht.pdf 503K

Aufbau, Erprobung und Validierung eines Low-Cost Unterwasser-PIV Systems

Laserlichtschnitt eines PIV-Systems am Schleppkanal
Laserlichtschnitt eines PIV-Systems am Schleppkanal

Eine Zusammenstellung geeigneter Hardware, sowie ein speziell angefertigtes Unterwassergehäuse liegen zum Beginn der Arbeit bereits vor. Die Arbeit beschäftigt sich mit der Zusammenführung von Hard- und Software der Kamerakomponenten zusammen mit den restlichen Komponenten eines PIV Systems. Es wird ein funktionstüchtiges PIV System mit Kamera, Laser und Lichtschnittoptik in der Schlepprinne des Lehrstuhls Strömungsmechanik aufgebaut und in Betrieb genommen. In Testmessungen soll das neu zusammengestellte Messsystem auf seine Leistungsfähigkeit und Anwendbarkeit für die Messaufgaben des Lehrstuhles hin untersucht werden.

Geschwindigkeitsfeldmessung an einem FDA-Probekörper für biomedizinische Strömungen

(in Bearbeitung)
weitere Informationen: Ausschreibung_MA_FDA-Probekoerper_PIV.pdf  501 K

Entwicklung neuer NMR-Pulssequenzen für räumlich aufgelöste Messungen hoher Strömungsgeschwindigkeiten

(in Bearbeitung)
weitere Informationen: Ausschreibung_MA_MRT02.pdf  416 K

Adaption und Optimierung der Auswerteverfahren in der Magnetresonanztomographie für die Untersuchung von technischen Strömungen

(in Bearbeitung)
weitere Informationen: Ausschreibung_MA_MRT01.pdf  417 K

Inhalt und Übersicht

Zuordnung zu Curricula
  • Master Maschinenbau
Empfohlene Teilnahmevoraussetzung

Kenntnisse entsprechend der Module (min. ein Modul):

  • Grundlagen der Strömungsmechanik
  • Aerodynamik und Hydrodynamik (Strömungsphysik)
  • Angewandte Strömungssimulation (Strömungstechnechnische Entwurfs- und Simulationsverfahren)
  • Numerische Strömungsmeachnik (Numersiche Fluidmechanik)
  • Experimentelle Strömungsmechanik
  • Nichtnewtonsche Fluidmechanik
Dauer, Termin und Prüfungsleistung
  • Dauer: ein Semester
  • Termin: jedes Semester
  • Prüfungsvorleistung: keine
  • 1. Prüfungsleistung: Abschlussarbeit (750 Stunden)
  • 2. Prüfungsleistung: Kolloquium (20 Min. Präsentation, 20 Min. Disputation)
Arbeitsaufwand für Studierende
Gesamtarbeitsaufwand 900 Std. 30 LP
davon
Konsultationen 0,5 SWS
Abschlussarbeit 750 Std.

Hinweise