Masterarbeit: CFD-Simulation eines Wälzkontaktes bei geringer Ölmenge

Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Ma­schinenelementen und bildet dieses in experimentell validierten Modell­beschreibungen ab. Diese Modell­beschreibungen werden genutzt, um das Funktions-, Verlust- und Geräuschverhalten gesamthafter technischer Systeme mit Fokus auf die Antriebstechnik zu analysieren und zu gestalten.

Auf den sicheren und energieeffizienten Betrieb von antriebstechnischen Systemen hat die Schmierung von Wälzlagern einen großen Einfluss. Der Schmierstoff soll die Oberflächen in den Wälzkontakten vollständig trennen, d.h. die Schmierfilmhöhe muss größer sein als die Rauheitsspitzen. Bei ausreichender Ölmenge kann der Schmierfilm mit der Reynoldsgleichung berechnet werden, bei zu geringer Ölmenge ist dies nicht mehr der Fall.

In dieser Abschlussarbeit soll ein CFD-Modell eines EHL-Kontakts aufgebaut werden, mit dem die Schmierfilmhöhe auch bei geringer Ölmenge bestimmt werden kann.

Bei Vollschmierung ist der Schmierfilm in einem Wälzkontakt unabhängig von der Ölmenge. Bei geringer Ölmenge besteht ein Zusammenhang zwischen Schmierfilmhöhe und der Ölmenge, der die Berechnung mit einfachen Gleichungen unmöglich macht. Mit dieser Masterarbeit wird die simulative Berechnung der Schmierfilmhöhe ermöglicht.

Aufgaben:

• Aufbau eines EHL-Simulationsmodells zur Prognose der Schmierfilmhöhe im Wälzkontakt bei geringer Ölmenge
• Surrogatmodell zur effizienten Berechnung der Schmierfilmhöhe

Voraussetzung:

• Analytisches Denken und Problemlösungsfähigkeiten
• Kenntnisse in OpenFoam vorteilhaft, aber nicht notwendig
• Interesse an wissenschaftlichen Fragestellungen der Tribologie und Strömungsmechanik
• Motivierte, strukturierte und selbstständige Arbeitsweise, Kommunikations- und Teamfähigkeit

Wir bieten:

• Arbeit an einem aktuellen Forschungsthema hoher wissenschaftlicher Relevanz
• Sofortiger Bearbeitungsstart möglich
• Möglichkeit zur Publikation relevanter Ergebnisse

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Nico Gregarek, M.Sc.
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung

Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
nico.gregarek@imse.rwth-aachen.de