Hocheffiziente Wärmeübertragung durch Mehrphasenkühlung (B02)

• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 492661287

Die Kühlung des Rotors elektrischer Maschinen ist aufgrund der schlechten thermischen Anbindung immer noch eine Herausforderung. In der ersten Förderphase wurden für eine Wärmerohr-basierte Kühlstrategie die notwendigen numerischen Methoden entwickelt und im Rahmen des hochgenauen BoSSS Frameworks getestet. In der zweiten Phase wird dieses Konzept mit zwei zentralen Ansätzen fortgesetzt. Erstens werden die Wärmerohre weiter optimiert, indem ihre Dochtstruktur als poröses Medium mit einer kapillarartigen Oberflächenschicht modelliert wird, einschließlich der Untersuchung von Zentrifugaleffekten und der außeraxialen Verteilung mehrerer Wärmerohre. Zweitens wird die direkte Flüssigkeitskühlung durch Einspritzen von Kühlmittel in den Rotor-Stator-Spalt untersucht. Unterschiedliche Rotordrehzahlen führen zu verschiedenen Strömungszuständen, einschließlich chaotischer Schaumströmung und geschichteter Strukturen. Diese werden mit BoSSS modelliert und simuliert und durch Experimente in Projekt B05 validiert.

• DFG-Verfahren: Transregios
• Teilprojekt zu: TRR 361: Computergestütztes elektrisches Maschinenlabor: Thermische Modellierung, transiente Analysis, Geometriebeschreibung und robustes Design
• Internationaler Bezug: Österreich
• Antragstellende Institution: Technische Universität Darmstadt
• Teilprojektleiter: Professor Dr.-Ing. Günter Brenn; Professor Dr.-Ing. Martin Oberlack