Student/in Maschinenbau, Mathematik, Physik o.ä. (w/m/d)

Steigen Sie ein in die faszinierende Welt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), um mit Forschung und Innovation die Zukunft mitzugestalten! Mit dem Know-how und der Neugier unserer 11.

000 Mitarbeitenden aus 100 Nationen sowie unserer einzigartigen Infrastruktur, bieten wir ein spannendes und inspirierendes Arbeitsumfeld.

Gemeinsam entwickeln wir nachhaltige Technologien und tragen so zur Lösung globaler Herausforderungen bei. Möchten Sie diese große Zukunftsaufgabe mit uns zusammen angehen?

Dann ist Ihr Platz bei uns!

Das DLR-Institut für Future Fuels (DLR-FF) erforscht Technologien, die eine effiziente Produktion von chemischen Energieträgern und synthetischen Kraftstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen gewährleisten und dabei den CO2-Kreislauf schließen.

Auf dem Weg zur Klimaneutralität unterstützen die Forscher den Markteintritt der Technologien durch Untersuchungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Das Team "Carbon Management and Commodities" der DLR-FF-Abteilung Solare Chemische Prozessentwicklung in Köln-Porz sucht Student / in Maschinenbau, Mathematik, Physik o.

ä. (w / m / d), Numerische Simulation eines solaren Drehrohrofen

Das erwartet Sie :

Die Nachfrage nach Zement hat sich in den letzten 25 Jahren nahezu verdreifacht, und die CO2-Emissionen aus der Zementherstellung machen inzwischen 8 % der weltweiten Industrieemissionen aus.

Ein wichtiger Teil des Prozesses ist die Kalzinierung von Kalkstein zu Kalk und CO2. Diese endotherme Reaktion erfordert hohe Temperaturen von über 900 C in der Reaktionskammer, die in herkömmlichen Kalzinierungsanlagen durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt werden.

Um die Emissionen zu reduzieren, ist das Ziel des Projekts am DLR die Verbrennung fossiler Brennstoffe durch Solarenergie zu ersetzen.

Dazu wird ein solarer Drehrohrofen für den Kalzinierungsprozess entwickelt.

Da der Aufbau von Experimenten kostspielig als auch zeitaufwändig ist und bestimmte Parameter nur schwer zu messen sind, ist ein numerisches Modell zum besseren Verständnis der Wärmeübertragungsmechanismen und des chemischen Reaktionsprozesses im Innern des Kalzinators notwendig.

Ein Strahlungsmodel des Tiegels existiert bereits. Daher wird der Schwerpunkt Ihrer Arbeit auf der numerischen Analyse der Wärmeübertragung durch Konvektion und Wärmeleitung liegen.

Dazu gehören die natürliche Konvektion innerhalb und außerhalb des Tiegels, die erzwungene Konvektion durch die Rotation des Kalzinators und die Wärmeleitung in die Haltestruktur.

Sie beginnen mit einer Literaturrecherche über die vorhandenen und der am häufigsten verwendeten Modelle für Konvektion und Leitung in Solardrehrohröfen.

Anschließend konstruieren Sie ein vereinfachtes 3-dimensionales Modell des Reaktors, um den Einfluss der Konvektion auf das Heizverhalten des Reaktorsystems zu klassifizieren.

Sie werden auch die Wärmeleitung analysieren, indem Sie ein qualitativ hochwertiges Netz erstellen, um die Leitungsverluste in der Haltekonstruktion des Kalzinators zu bestimmen.

Eine Ihrer Aufgaben wird daher eine detaillierte Netzstudie sein, um einen geeigneten Kompromiss zwischen Berechnungszeit, Stabilität und Genauigkeit zu finden.

Ihre Ergebnisse werden durch Experimente validiert, die im August / September an einem solaren Drehrohrofen durchgeführt werden.

Je nach Zeit und Ihren Interessen könnte auch eine numerische Studie der Mehrphasenströmung im Hinblick auf die Wärmeübertragung in das dichte Partikelbett durchgeführt werden.

Das erwarten wir von Ihnen :

• laufendes Studium in Computational Engineering oder Science, Maschinenbau, Mathematik, Physik oder ähnliches
• Kenntnisse der numerischen Modellierung (FEM, CFD) mit OpenFOAM sind Voraussetzung
• frühere Erfahrungen im Bereich Wärmeübertragung und Thermodynamik werden erwartet
• Erfahrung im Programmieren, Anwendung von Hochleistungsrechnern und Arbeiten in der Linux-Umgebung sind von Vorteil
• gute Kenntnisse der numerischen Methoden und Randbedingungen werden erwartet
• gute Kommunikationsfähigkeiten
• fließende englische Sprachkenntnisse runden Ihr Profil ab
• selbstständige, gründliche und strukturierte Arbeitsweise

Unser Angebot :

Das DLR steht für Vielfalt, Wertschätzung und Gleichstellung aller Menschen. Wir fördern eigenverantwortliches Arbeiten und die individuelle Weiterentwicklung unserer Mitarbeitenden im persönlichen und beruflichen Umfeld.

Dafür stehen Ihnen unsere zahlreichen Fort- und Weiterbildungsmöglichkeiten zur Verfügung. Chancengerechtigkeit ist uns ein besonderes Anliegen, wir möchten daher insbesondere den Anteil von Frauen in der Wissenschaft und Führung erhöhen.

Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

Weitere Angaben :

• Eintrittsdatum : 01.07.2024
• Dauer : 6 bis 9 Monate
• Vergütung : Je nach Qualifikation und Aufgabenübertragung bis Entgeltgruppe 5 TVöD.
• Kennziffer : 94198
Vor 4 Tagen