Referent
Prof. Martin Berens, Head of Aircraft Systems Research Unit, TU Wien
Inhalt
Wasserstoff-Elektro-Antriebssysteme auf Basis von Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEM-Brennstoffzellen) sind ein vielversprechender Weg zur Dekarbonisierung der Luftfahrt. PEM-Brennstoffzellen arbeiten mit einem Wirkungsgrad von etwa 50 %. Ein effektives Wärmemanagement ist daher eine zentrale Herausforderung bei der Konstruktion, insbesondere für die hier behandelten Niedertemperatur-Brennstoffzellensysteme (LT).
Die exFan-Antriebsarchitektur nutzt den Junkers-Meredith-Effekt, indem sie den Wärmetauscher (HX) direkt in den Antriebskanal integriert und so Abwärme in Schub umwandelt. Im Inneren des Kanals wird der Luftstrom durch das Gebläse unter Druck gesetzt, durch den Wärmetauscher erwärmt und durch die Düse beschleunigt, um Schub zu erzeugen. Angesichts der großen Menge an Niedertemperaturwärme, die von der LT-PEM erzeugt wird, ist die Maximierung der Oberfläche des Wärmetauschers von entscheidender Bedeutung.
Der Vortrag befasst sich damit, wie verschiedene Neigungsstrategien für den kompakten Platten-Rippen-Wärmetauscher dieses Ziel erreichen können. Für die betrachtete Anwendung im Hochgeschwindigkeitsflug lassen sich interne Strömungsdruckverluste im Wärmetauscher nur vermeiden, wenn die Strömungsgeschwindigkeiten erheblich reduziert werden. Dies erfordert eine Diffusion, die über das bei Turbofan-Triebwerken Bekannte hinausgeht. Gleichzeitig erfordert das niedrige Druckverhältnis des Gebläses Maßnahmen zur Begrenzung der Größe des Antriebssystems, da andernfalls interne Verbesserungen durch einen gleich großen oder sogar größeren externen Gondelwiderstand des Gebläsesystems zunichte gemacht werden könnten. Es werden Ansätze zur Bewältigung dieser Zielkonflikte vorgestellt, CFD-Ergebnisse präsentiert und die Schlussfolgerungen diskutiert.
Sprache
Englisch
Ort und Datum
- 19.11.2026, 17:30
- TUM Campus Ottobrunn, Magistrale, Lise-Meitner-Straße 9, 85521 Ottobrunn
Registration
Die Teilnahme am Vortrag ist kostenlos, eine Anmeldung ist jedoch erforderlich. Bitte nutzen Sie den blauen Anmeldebutton auf der rechten Seite.