B01 widmet sich der Untersuchung grundlegender Phänomene und Einflussfaktoren die bei der funktionalen Integration von Wärmeübertragungsstrukturen zur verbesserten Nutzung von Abwärme in hochintegrierten Antriebssystemen auftreten. Die hohen Wärmemengen, die innerhalb der gegebenen räumlichen Grenzen des Gaskanals der Antriebe übertragen werden müssen, erfordern die Intensivierung der Wärmeübergang durch mikrostrukturierte Oberflächen. Der mit dem Einsatz solcher Mikrostrukturen einhergehende Druckverlust und die Verschmutzung der Strukturen durch Partikel in der Strömung sollen in diesem Projekt untersucht werden. Dies wird durch vereinfachte Experimente und skalenauflösende numerische Berechnungen erreicht. Das Ergebnis ist ein Ersatzmodell, das im Rahmen von SynTrac ausgetauscht wird.

Das höhere Gewicht neuartiger Energiespeicherlösungen in Flugzeugen erfordert ein höheres Leichtbaupotenzial sowie lastpfadorientierte orthotrope Gestaltungsmöglichkeiten. Darüber hinaus werden auch neue Funktionalitäten wie optimierte Wärmeverteilungszonen benötigt. Im Projekt C01 wird daher das Potenzial eines strukturintegrierten Wärmemanagements unter Verwendung von Hybridlaminaten mit kontinuierlicher (faserverstärkte Polymere mit Graphen-Materialien dotiert) und diskreter (Faser-Metall-Laminate, Hybridisierung) Funktionalisierung untersucht. Die Untersuchungen werden experimentelle und numerische Methoden umfassen, die geeignet sind, dedizierte intra- und interlaminare Wärmestrompfade dieser Verbundwerkstoffe mit realistischen Randbedingungen z.B. für die thermische Konvektion in einer dedizierten Testkammer zu entwerfen und zu validieren.

Dieses Projekt betrachtet poröse Medien zur Integration in verschiedene Flugzeugkonfigurationen als vielversprechende Technologie für verschiedene Anwendungen wie Abgasnachbehandlung und Abwärmerückgewinnung. Ein wichtiger physikalischer Querschnittsaspekt ist dabei die Kondensation aus der Dampfphase und die Ableitung des Kondensats. Das Verständnis des Zusammenhangs zwischen den mikroskopischen Prozessen und ihrer makroskopischen Wirkung ist eine wesentliche Voraussetzung für die erfolgreiche Nutzung poröser Medien. Um dieses Ziel zu erreichen, kombinieren wir in diesem Projekt komplementäre experimentelle und numerische Methoden.