Studien-/Abschlussarbeit - Akustische Partikelmanipulation zur Verbesserung von Filtrationsprozessen

Ausschreibung für die Fachrichtungen wie z. B.: Automatisierungstechnik, Elektrotechnik, Informatik, Kybernetik, Logistik, Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau, Mechatronik, Physik, Regelungstechnik, Softwareengineering, technische Informatik, Technologiemanagement, Wirtschaftsingenieurwesen oder vergleichbare.

Die Filtration feiner Partikel stößt derzeit an technische Grenzen, was sich entweder in schlechten Rückhalteraten der Feinfraktion oder einem hohen Materialverbrauch von Filtermedien äußert. 
Akustischer Effekte können dazu genutzt werden, Partikeln zu manipulieren. Die lokalen Druckgradienten sorgen wirken eine Kraft auf Teilchen aus, wenn sich deren Dichte vom umgebenden Material unterscheidet, wodurch eine lokale Entmischung erzielt werden kann. Gleichzeitig können diese Kräfte dafür sorgen, dass Partikel aneinander haften und Koagulate bilden, die sich aufgrund ihrer Größe einfacher abzuscheiden sind. Damit die Abscheidung geling, dürfen die gebildeten Koagulate beim auftreffen auf das Filtermaterial nicht wieder zerfallen.
Wie stabil diese Koagulate sind, ist neben dem akustischen Feld von den Materialeigenschaften der Partikel und des umgebenden Mediums abhängig.
Im Rahmen der Bachelor/Masterarbeit soll den die Grundlagen dafür geschaffen werden, sich diesen Effekt künftig in einer technischen Anwendung zu Nutzen zu machen. Zunächst soll ein empirisches Modell zur Beschreibung der Bildung der Koagulate in Abhängigkeit des akustischen Feldes aufgestellt werden, um geeignete Betriebsparameter für ein schallunterstütztes Filtersystem identifizieren zu können. Anschließend soll untersucht werden, wie stabil die gebildeten Koagulate außerhalb des Schallfeldes sind und unter welchen Geschwindigkeiten sie auf einen Filter treffen können, ohne zu zerfallen.

Was Sie bei uns tun

• Durchführung einer Anforderungsanalyse
• Umfassende Recherche zum aktuellen Stand der Technik und Forschung zu akustischer Manipulation von Partikeln sowie geeigneter Messtechnik zur Analyse von Partikeln in Fluiden
• Einarbeitung in die multivatiate Modellierung
• Ansetzen von Partikellösungen und Bestimmung relevanter Parameter
• Durchführung von Versuchen zur Erforschung des Zusammenhangs zwischen akustischen Parametern und dem Agglomerationsverhalten von Partikeln
• Aufstellung eines beschreibenden Modells
• Datenaufbereitung und Analyse
• Validierung des Modells und Ableitung von Optimierungspotentialen
• Schriftliche Dokumentation und Anfertigung einer Abschlussarbeit

Was Sie mitbringen

Erfahrungen in zwei oder mehr der folgenden Bereiche

• Grundkenntnisse der Akustik
• Grundkenntnisse zu Suspensionen
• Erfahrungen im Umgang mit Messtechnik
• Grundlegende Programmierungskenntnisse (bwps. Python) wünschenswert
• Gute Kenntnisse in der Konstruktion mittels CAD von Vorteil
• Erfahrung in der Aufbereitung, Analyse und Visualisierung von Messergebnissen

Zusätzlich wünschenswert sind:

• Interesse an der Lösung fertigungstechnischer Herausforderungen durch neue, innovative Technologien im Bereich der Fertigungstechnik
• Hohe Motivation und die Bereitschaft, sich in neue Themenfelder einzuarbeiten
• Analytische Denkweise und die Fähigkeit, sich schnell in neue Sachverhalte hineinzudenken
• Kreativität bei der Problemlösung
• Eigeninitiative und Zuverlässigkeit
• Gründliche und strukturierte Arbeitsweise
• Sehr gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift

Was Sie erwarten können

• Mitarbeit an aktuellen Forschungsprojekten
• Fachliche Betreuung
• Abwechslungsreiche Aufgaben
• Ein modernes, gut ausgestattetes Technikum
• Möglichkeit zur Einbringung eigener Ideen
• Forschung im industrienahen Umfeld und Umsetzung konkreter Lösungen

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft. 

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann bewerben Sie sich jetzt online mit Ihren aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Sie kennenzulernen! 

Frau Jennifer Leppich
Recruiting
Tel. +49 711 970-1415

jennifer.leppich@ipa.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Kennziffer: 76341