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Forschungsschwerpunkt Wärmemanagement

Wärmemanagement (Foto: ©Fotolia)

Der Forschungsschwerpunkt Wärmemanagement beschäftigt sich mit der Charakterisierung und Optimierung von Wärmetransportvorgängen in technischen Systemen. Dazu stehen im Labor Wärmeübertragung spezielle Messeinrichtungen und Berechnungsprogramme zur Verfügung.

Arbeitsbereiche

  • Entwicklung und Optimierung von Kühlkonzepten für technische Systeme
  • thermische Simulationsrechnung
  • messtechnische Analyse von Wärmepfaden zum Beispiel für die Batteriekühlung oder die Kühlung elektronischer Geräte
  • numerische Strömungsberechnungen (CFD) und messtechnische Strömungsuntersuchungen
  • Messung thermophysikalischer Stoffwerte (z.B. Wärme- und Temperaturleitfähigkeit, spezifische Wärmekapazität)
  • Lebensdaueruntersuchungen elektronischer und mechatronischer Systeme (Klimalagerung, Temperaturwechsel, TGA, DSC, Strukturanalyse, Erstellung und Evaluierung von Lebensdauermodellen)
  • Seminare und Fortbildungen zum Thema Wärmeübertragung und Thermodynamik
  • Organisation der jährlichen Tagung "Elektronikkühlung" zusammen mit dem Haus der Technik in Essen

Laufende Projekte (Auszug)

  • Lebensdaueruntersuchungen von thermischen Interface-Materialien (TIM)
  • Charakterisierung des thermischen und mechanischen Verhaltens von Interface-Materialien in der Elektronik: Messungen nach ASTM D5470-12 und Modellierung
  • Optimierung von Pinkühlkörpern bei freier und erzwungener Konvektion: Messungen im Modellwindkanal, Modellierung und Vergleich mit numerischen Simulationsrechnungen (CFD)
  • Thermische Optimierung von Elektromotoren: Vergleich verschiedener Kühlkonzepte und Optimierung: Simulationsrechnung und Validierung durch Messung
  • Grundsatzuntersuchungen zur Verwendung von Latentwärmespeichern in elektronischen Geräten zur Speicherung von Wärmeenergie
  • Lebensdauervorhersage elektronischer Systeme mit Hilfe des thermischen Transientenverfahrens
  • Temperaturmessung im Mikrosekunden-Bereich: Grundsatzuntersuchungen zur Messgenauigkeit
  • Inbetriebnahme eines Messsystems zur hochpräzisen thermischen Charakterisierung von dielektrischen Wirkstoffen in der Ebene
  • Inbetriebnahme eines Präzisionsprüfstandes für die Charakterisierung von Heatpipes
  • Untersuchung von optisch selektiven Beschichtungen für den Einsatz in mechatronischen Systemen.  
  • Cyber-Lab: Thermische Optimierung einer X-Box im virtuellen Labor

Abgeschlossene Projekte (Auszug)

  • ENOB: Energetische Optimierung einer Brennkammereinheit mit Wärmeübertrager für die Karosserietrocknung
  • Nutzung der thermischen Verlustleistung elektronischer Komponenten von Elektrofahrzeugen für die Kabinenklimatisierung, in Kooperation mit dem Institut für Technische Thermodynamik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
  • Aufbau eines neuen Messverfahrens zur thermischen Charakterisierung dünner Schichten (3-Omega-Verfahren)
  • Aufbau einer stationären Zylindermethode nach ASTM D5470-12 zur thermischen Charakterisierung von TIM-Materialien
    Das Messverfahren liefert Aussagen über das Wärmetransportverhalten neuer Materialien, wie sie zum Beispiel in der Batteriekühlung eingesetzt werden. Das Projekt wurde im Rahmen des MINT-Förderprogramms vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst (MWK) Baden-Württemberg und von Daimler AG finanziert.
  • Bestimmung der Lebensdauer einer Wärmeleitpaste nach vorgegebenen Normen und Evaluierung von Berechnungsmodellen zur Lebensdauervorhersage 

Studienarbeiten

Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über offene und abgeschlossene Studienarbeiten.

Leitung

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Julia Lucia Mayer / Tel.: 0711/1849-818 / E-Mail: julia.mayer@dhbw-stuttgart.de