Bachelor- / Masterarbeit: KI-gestützte Sensitivitätsanalyse des Einflusses aerodynamischer Eingangsparameter auf den Körperschall einer 6-MW-Windenergieanlage

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Multimegawatt-Windkraftanlagen. Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der Windenergieanlagen sowie die Senkung der Stromgestehungskosten. Hierzu werden Software-Entwicklungswerkzeuge und moderne Systemprüfstände im Verbund eingesetzt.
Für die akustische Bewertung von Windenergieanlagen ist es wichtig zu verstehen, wie der Wind die Struktur zum Schwingen anregt. In dieser Abschlussarbeit wird untersucht, wie aerodynamische Eingangsgrößen die sogenannten Oberflächenschnellen von Rotorblatt und Turm unter Berücksichtigung eines hochauflösenden (High-Fidelity) Triebstrangmodells beeinflussen. Diese Oberflächenschnellen bilden die physikalische Randbedingung für die nachgelagerten Schallabstrahlungsberechnungen.
Das Ziel dieser Arbeit ist der quantitative Zusammenhang zwischen den variierenden Windfeldparametern und Betriebspunkten und den Oberflächenschnellen. Basierend auf der aus der Simulation ermittelten Datenbasis wird hierzu Künstliche Intelligenz (KI) eingesetzt, um diese komplexen Zusammenhänge zu modellieren und das Anregungsverhalten effizient vorherzusagen.

Aufgaben:

• Recherche zum Stand der Technik und Einarbeitung in das bestehende Simulationsmodell
• Durchführung von Parameterstudien mit unterschiedlichen Windfeldanregungen
• Auswertung der generierten Datenbasis zur Identifikation maßgeblicher aerodynamischer Einflussparameter
• Training eines KI-Modells zur effizienten Vorhersage des Schwingungsverhaltens

Voraussetzung:

• Motivation zu selbstständigem und eigenverantwortlichem Arbeiten, Kommunikations- und Teamfähigkeit
• Interesse an Windenergie und der Auswertung von Daten
• Erste Programmiererfahrung in Python zur Datenauswertung wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich
• Vorkenntnisse in der Mehrkörpersimulation oder Künstlicher Intelligenz sind von Vorteil

Wir bieten:

• Wissenschaftliches Arbeiten in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team
• Intensive Betreuung
• Arbeit an einem Thema mit hoher industrieller Relevanz
• Option zur Beteiligung an einer wissenschaftlichen Veröffentlichung
• Sofortiger Arbeitsbeginn möglich

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Wenjian He, M. Sc.

Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
wenjian.he@cwd.rwth-aachen.de