Experimentelle Untersuchung zur Aerodynamik des Hyperloops

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Motivation:

Angesichts ökologischer und ökonomischer Herausforderungen, befindet sich der Verkehrssektor derzeit in einem steten Wandel, der immer wieder auch durch disruptive Ansätze getrieben wird. Seit die Idee des Hyperloops im Jahr 2013 von Elon Musk wiederbelebt wurde, sind diverse Machbarkeitsstudien und
Konzepte dazu durchgeführt worden. Das Grundprinzip des Hyperloops besteht aus einer geschlossenen Röhre, durch die Passagier- oder Güterkapseln mit Geschwindigkeiten bis Mach=1 befördert werden sollen. Um auf diese Weise eine energieeffiziente Fortbewegung zu ermöglichen, soll die Luft weitestgehend aus der Röhre abgepumpt und in einem Teilvakuum operiert werden, wodurch der Luftwiderstand gesenkt wird. Obwohl zahlreiche aerodynamische Herausforderungen damit einhergehen, ist die Zahl
belastbarer Studien zu dem tatsächlichen Gewinn hinsichtlich des Luftwiderstandes überraschend gering, wobei alle durchgeführten Studien rein auf numerische Berechnungen zurückgreifen. Im Rahmen der ausgeschriebenen Abschlussarbeit sollen daher experimentelle Untersuchungen zu den auftretenden aerodynamischen Effekten und dem tatsächlichen Vorteil beim Luftwiderstand durchgeführt werden.
Ziele

Ziele und Arbeitsprogramm:

Ziel der Arbeit ist, zunächst geeignete Versuchsbedingungen zu definieren und anschließend einen entsprechenden Versuchsstand zu entwickeln und ein Versuchsmodell zu bauen. Anschließend soll der Luftwiderstand des Modells in der Röhre in Abhängigkeit verschiedener Randbedingungen, wie der Luftgeschwindigkeit und Verblockung, gemessen werden. Des Weiteren soll zur Bewertung der beobachteten Phänomene die Druckverteilung um das Fahrzeug gemessen werden und Überschallstöße mit geeigneten Methoden visualisiert werden.

Neben einem Interesse an der Materie Hyperloop sollten daher auch konstruktives Geschick, ein grundsätzliches Verständnis von Messtechnik und Eigeninitiative mitgebracht werden.

Anforderungen:

• Studium der Ingenieurwissenschaften (Physikalische Ing., Luft- und Raumfahrt etc.)
  
• Gute Kenntnisse der Strömungsmechanik
• Handwerkliches Geschick und Lust am Experimentieren

Beginn:

• ab sofort

Kontakt:

für weitere Informationen

Jonathan Tschepe

Christian Nayeri