Wissenschaftliche/r Mitarbeiter/in (w/m/d) - Experimentelle Untersuchung von Strömung und Wärmeübergang an Rotorscheiben von Gasturbinen

Weitere Informationen

Die Einstellung erfolgt im Beschäftigtenverhältnis.
Die Stelle ist zum nächstmöglichen Zeitpunkt zu besetzen und befristet zunächst auf 3 Jahre.
Eine Verlängerung auf bis zu 5 Jahre bis zur Promotion ist vorgesehen.
Die befristete Beschäftigung erfolgt im Rahmen der Befristungsmöglichkeiten des Wissenschaftszeitvertragsgesetzes.
Es handelt sich um eine Vollzeitstelle.
Eine Promotionsmöglichkeit besteht.
Die Eingruppierung richtet sich nach dem TV-L.
Die Stelle ist bewertet mit EG 13 TV-L.

Unser Profil

Das Institut für Kraftwerkstechnik, Dampf- und Gasturbinen (IKDG) der RWTH Aachen ist ein führendes Hochschulinstitut mit theoretischer und experimenteller Forschung zu innovativen Energiewandlungsmaschinen und -anlagen für ein zukünftig regenerativ-dominiertes Energieversorgungssystem. Wir bearbeiten die Forschungsfragen im Energiesektor aus verschiedenen Perspektiven: von der modell-basierten Analyse und Optimierung neuartiger Energiewandlungssysteme bis zur detaillierten Auslegung und Untersuchung von Turbomaschinen auf numerischer und experimenteller Basis.
Einen Schwerpunkt am Institut bilden dabei experimentelle Forschungsvorhaben an Turbomaschinen, welche in enger Kooperation mit Industrieunternehmen durchgeführt werden. Aktuelle Forschungsthemen umfassen unter anderem Wärmeübergangsuntersuchungen an Turboladern, Schwingungsuntersuchungen an Turbinenschaufeln, die aerodynamische Erprobung von Radialverdichtern sowie Wasserstoffnutzung in Gasturbinen. Das IKDG betreibt im Rahmen seiner Forschung dafür mehrere eigene Prüfstände.
Zur Verstärkung unseres experimentellen Teams suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine/n wissenschaftliche/n Mitarbeiter/in (w/m/d) für die experimentelle Untersuchung von Strömung und Wärmeübergang an Rotorscheiben von Gasturbinen im Rahmen eines öffentlich geförderten Forschungsvorhabens.
Im Mittelpunkt Ihrer Promotion stehen die Strömungs- und Wärmeübertragungsvorgänge in den Radseitenräumen moderner Gasturbinen. Die Kühlung der hoch belasteten rotierenden Turbinenscheiben erfolgt mit Luft, die dem Verdichter entnommen wird und damit nicht mehr für den eigentlichen Kreisprozess zur Verfügung steht. Ein möglichst genaues Verständnis der Strömung und des Wärmeübergangs in den zugehörigen Rotor-Stator- und rotierenden Kavitäten ist daher eine wesentliche Voraussetzung für die bedarfsgerechte Auslegung des Sekundärluftsystems und die weitere Steigerung des Turbinenwirkungsgrads.
Für die experimentellen Untersuchungen steht am IKDG ein bereits aufgebauter und erfolgreich betriebener Prüfstand zur Verfügung, dessen Geometrie sich an der Scheibenkühlung moderner Flugtriebwerke orientiert. Der Versuchsaufbau ermöglicht die detaillierte Untersuchung des Wärmeübergangs an einer rotierenden Turbinenscheibe unter definierten Betriebsbedingungen. Hierzu werden die Oberflächentemperaturen der rotierenden Scheibe messtechnisch erfasst und daraus die zugehörigen Wärmeströme und Wärmeübergangsgrößen bestimmt. Durch die systematische Variation relevanter Betriebsparameter untersuchen Sie deren Einfluss auf das thermische Verhalten der Scheibe und leiten daraus übertragbare physikalische Zusammenhänge ab.
Ergänzend werden in Zusammenarbeit mit einem Partnerinstitut räumlich aufgelöste Geschwindigkeitsfelder mittels PIV erfasst. Die gemeinsame Betrachtung der thermischen Messdaten und der Strömungsfelder ermöglicht es, charakteristische Strömungsstrukturen mit dem beobachteten Wärmeübergang zu verknüpfen. Damit soll ein vertieftes Verständnis der gekoppelten Strömungs- und Wärmeübertragungsmechanismen in den untersuchten Kavitäten geschaffen und eine experimentelle Grundlage für die Bewertung und Weiterentwicklung numerischer Berechnungsmethoden bereitgestellt werden.
Sie arbeiten dabei eng mit weiteren wissenschaftlichen Mitarbeitenden und den technischen Fachkräften des Instituts sowie den beteiligten Partnern aus Wissenschaft und Industrie zusammen. Die Stelle verbindet die eigenständige Durchführung anspruchsvoller experimenteller Untersuchungen mit der physikalischen Analyse komplexer Strömungs- und Wärmeübertragungsprozesse in Turbomaschinen. 

Ihr Profil

- Überdurchschnittlicher Abschluss eines wissenschaftlichen Hochschulstudiums (Master oder vergleichbar) im Bereich Maschinenbau, vorzugsweise Energietechnik, Luft- und Raumfahrttechnik, Entwicklung
  und Konstruktion oder einer verwandten Fachrichtung,
- Interesse an und vertiefte Kenntnisse in den Themen der Turbomaschinen, der Thermodynamik und der Strömungsmechanik,
- Kenntnisse in Mess- und Datenverarbeitung sowie Erfahrung mit Matlab, Python oder LabVIEW sind von Vorteil,
- Ausgeprägtes Interesse an experimenteller Forschung und an der Arbeit mit komplexen technischen Versuchseinrichtungen,
- Strukturierte, selbstständige und sorgfältige Arbeitsweise sowie ausgeprägtes analytisches Verständnis,
- Teamfähigkeit, Kommunikationsstärke und praktisches technisches Verständnis. 

Ihre Aufgaben

- Experimentelle und wissenschaftliche Untersuchung von Strömung und Wärmeübergang in den Radseitenräumen von Gasturbinen
- Planung, Durchführung und Auswertung von Messkampagnen am bestehenden RotKa-Prüfstand
- Betrieb und gezielte Weiterentwicklung der Versuchsinfrastruktur und Messtechnik
- Bestimmung und Analyse von Temperaturfeldern, Wärmeströmen und Wärmeübergangsgrößen unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen
- Gemeinsame Analyse der thermischen Messdaten und der durch ein Partnerinstitut erfassten Stereo-PIV-Strömungsfelder
- Entwicklung und Anwendung von Methoden zur Messdatenerfassung, -verarbeitung und wissenschaftlichen Auswertung
- Physikalische Interpretation der Versuchsergebnisse und Ableitung übertragbarer Zusammenhänge
- Präsentation der Ergebnisse gegenüber den Projektpartnern sowie Publikation auf wissenschaftlichen Fachtagungen und in Fachzeitschriften
- Wissenschaftliche Qualifizierung und Promotion 

Über uns

Die RWTH ist als familiengerechte Hochschule zertifiziert.
Die RWTH bietet im Rahmen eines Universitären Gesundheitsmanagements eine Vielzahl von Gesundheits-, Beratungs- und Präventionsangeboten (z. B. Hochschulsport) an. Für Tarifbeschäftigte und Beamtinnen und Beamte besteht ein umfangreiches Weiterbildungsangebot und die Möglichkeit, ein Jobticket zu erwerben.
Die Stellenausschreibung richtet sich an alle Geschlechter.
Wir wollen an der RWTH Aachen University besonders die Karrieren von Frauen fördern und freuen uns daher über Bewerberinnen.
Frauen werden bei gleicher Eignung, Befähigung und fachlicher Leistung bevorzugt berücksichtigt, sofern sie in der Organisationseinheit unterrepräsentiert sind und sofern nicht in der Person eines Mitbewerbers liegende Gründe überwiegen.
Bewerbungen geeigneter schwerbehinderter Menschen sind ausdrücklich erwünscht.
Im Sinne der Gleichbehandlung bitten wir Sie, auf ein Bewerbungsfoto zu verzichten.
Unter https://www.rwth-aachen.de/bewerbung/dsgvo-information finden Sie Informationen zur Erhebung personenbezogener Daten nach den Artikeln 13 und 14 der Datenschutz-Grundverordnung (DS-GVO). 

Besoldung / Entgelt

EG 13 TV-L