IKS stellt vor: Forschungspartner

Thermofluiddynamik

© Isadora Tast/TU Hamburg
Professor Dr.-Ing. Arne Speerforck ist Institutsleiter am Institut für Technische Thermodynamik an der Technischen Universität Hamburg und Mitglied im Forschungsverbund „Environmental and Energy Systems“ seiner Hochschule.
Seine aktuellen Forschungsschwerpunkte sind:
  • Energieeffiziente Klimatisierung:
    Analyse verschiedener Material- und Systemkonfigurationen zur getrennten Abfuhr von sensiblen und latenten Lasten auf Basis der sorptiven Entfeuchtung der Prozessluft in Kombination mit herkömmlichen Kältemaschinen und Wärmepumpen.
  • Wärmepumpen:
    Numerische und experimentelle Untersuchungen an Wärmepumpenprozessen mit natürlichen Kältemitteln, wobei die Untersuchungen von der Analyse von Wärmeübergangsmechanismen über einzelne Komponenten bis hin zur ganzheitlichen Betrachtung von Kältekreisen reichen.
  • Energienetze:
    Modellierung und Analyse gekoppelter Energiesysteme (Gas, Wärme, Strom) mit Hilfe der Transient-Bibliothek und deren Beurteilung bzgl. Wirtschaftlichkeit, CO2-Emissionen und Resilienz.
Folgende Kooperationsformen werden Unternehmen angeboten:
  • Expertengespräche
  • Vorträge im Unternehmen
  • Methoden- und Wissenstransfer durch Workshops
  • Auftragsforschung, Durchführung von Studien
  • Beteiligung an Forschungsprojekten
  • Nach Rücksprache Angebot von Bachelor- und Masterarbeiten: In drei bis sechs Monaten bearbeitet eine Studierende oder ein Studierender eine Aufgabenstellung aus Ihrem Unternehmen in Zusammenarbeit mit dem Institut für Technische Thermodynamik.
Hier eine Auswahl der am Institut erstellten Masterarbeiten:
  • Entwicklung eines CFD-Modells zur Simulation von Außenhautwärmeüberträgern zur Kühlung von Brennstoffzellen im Flugzeug
  • Agentenbasierte Simulationsmethoden zu Bedarfsprognosen im Kontext integrierter Energienetze
  • Untersuchung der Wärmeübergänge und Druckverluste in Außenhautwärmeüberträgern von wasserstoffbetriebenen Flugzeugen
  • Analyse und Methodenentwicklung zum Erkennen von Nutzungsänderung in Energieeffizienzprojekten
  • Ganzjahressimulation und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von Klimatisierungssystemen unter verschiedenen Randbedingungen
  • Erstellung eines Konzeptes für einen Prototypen einer sorptionsgestützten Klimaanlage unter marktwirtschaftlichen Gesichtspunkten
  • Modellierung verschiedener Klimatisierungssysteme zur Bewertung der standortspezifischen Umweltauswirkungen
  • Simulation des Wärmetransports in einem neuartigen Reaktorkonzept zur Herstellung erneuerbarer Energieträger durch konzentrierte Solarenergie
Folgende Software-Ausstattung (eine Auswahl) steht zur Beantwortung Ihrer Fragestellung zur Verfügung:
Name
Beschreibung
Plattform
Modelica / Dymola
Modelica ist ein objektorientierter Sprachstandard zur dynamischen Simulation fachübergreifender Systeme
Linux, Windows
STAR-CCM+
Strömungssimulationssoftware (CFD)
Linux, Windows
COMSOL
Software für Multiphysik-Simulation
Linux, Windows
Matlab / Simulink
Software für numerische Berechnungen
Linux, Windows
Messtechnik
  • Temperaturmesstechnik
    • Thermographiesystem infratec VarioCam hr
    • Thermographiesystem: infratec Varioscan 3021 ST
    • Testo 872
  • Strömungsmesstechnik
    • Particle Image Velocimetry (2D): LaVision mit Traversiereinrichtung
    • Hitzdrahtanemometer: Dantec (2D) zur Messung von Geschwindigkeit und Turbulenzgrad
  • Emissionsmesstechnik
    • Kohlenwasserstoffe, FID, BERNATH 3006
    • Testo 300 (O2, CO2, CO, NOx)
Versuchsanlagen:
  • Sorptionsgestütztes Klimatisierungssystem - Klimakammer zur Erzeugung unterschiedlicher Raumzustände (im Aufbau)
  • Heizplatte zur Bestimmung von Wärmeübergangskoeffizienten
  • Teststand zur Untersuchung von Komponenten mit Phasenwechselmaterialien (fest/flüssig)
  • Teststand zur Untersuchung von Phasenwechselvorgängen (flüssig/gas, im Aufbau)
Wünschen Sie ein Gespräch mit einem fachkundigen Ansprechpartner, der Ihnen eine Einschätzung geben kann, ob Herr Professor Speerforck ein geeigneter Kooperationspartner für Ihr Vorhaben ist? Dann wenden Sie sich gerne an das Team der IKS. Selbstverständlich steht es Ihnen auch für alle weiteren Fragen zur Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft und Wissenschaft zur Verfügung.
Finanziert wird die IKS von der Handelskammer Hamburg und von der Freien und Hansestadt Hamburg. Projektträger sind die Handelskammer Hamburg und die Hamburg Innovation GmbH.
www.iks-hamburg.de