Im November war Prof. Dr. Tim Rödiger mit seinen beiden Promovierenden Claudia Hofmann und Simon Kaneider auf der FLUCOME 2025 vertreten, eine internationale Konferenz mit dem Thema „Fluid Control, Measurements, and Visualization“. Die Veranstaltung fand in diesem Jahr an der renommierten Delft University of Technology in den Niederlanden statt und bot der Forschungsgruppe neben mehreren interessanten Keynote-Vorträgen die Möglichkeit zur Präsentation aktueller Forschungsergebnisse und zum Austausch mit anderen Forschenden. Prof. Dr. Tim Rödiger forscht bereits seit einigen Jahren an der Anwendung sowie Weiterentwicklung von sogenannten ALTP-Wärmestromsensoren und leitet das Labor für Strömungsmechanik und Wärmeübertragung an der Fakultät Maschinen- und Bauwesen der Hochschule Landshut.
ALTP-Sensoren (engl. atomic layer thermopile) sind die derzeit schnellsten Sensoren zur direkten Messung von Wärmeströmen und erreichen Ansprechzeiten im Bereich weniger Mikrosekunden. Der Wärmestrom ist eine wichtige physikalische Größe für eine Vielzahl von Anwendungen, sei es zur möglichst effizienten Kühlung von Elektronikbauteilen, in Trocknungsanlagen, zur Optimierung von Wandstärken und -strukturen von Turbinenschaufeln und Brennkammern, oder zur Erforschung der Wärmelasten beim Wiedereintritt von Raumfahrzeugen. Dem Messprinzip liegt der sogenannte transversale Seebeck-Effekt zugrunde, der in sehr dünnen, schräg geschichteten Lagen eines Hochtemperatursupraleiters auftritt und als Ausgangsgröße eine dem auftreffenden Wärmestrom proportionale elektrische Spannung liefert.
Direkte Messung der Wärmeübergangskoeffizienten an einem beheizten Zylinder in einer Querströmung unter Verwendung von ALTPs
Der Vortrag von Claudia Hofmann beschäftigte sich mit der Messung von Wärmeübergangskoeffizienten eines beheizten Zylinders in einem Windkanal. Die Untersuchungen fanden im Rahmen eines bayerisch-tschechischen Förderprogramms in Kooperation mit der Tschechischen Akademie der Wissenschaften in Prag statt. Zum Einsatz kam dabei auch eine von Claudia Hofmann entwickelte Methodik zur gleichzeitigen Messung des Wärmestroms und der Sensortemperatur. Zudem sind weitere detailliertere Experimente geplant, unter anderem zur Untersuchung verschiedener Turbulenzgrade und einer pulsierenden Anströmung innerhalb des Windkanals. Claudia Hofmann promoviert in Kooperation mit der TU München am Lehrstuhl für Schaltungsentwurf.
Entwicklung eines neuartigen ALTP-Sensorfelds für Wärmestromuntersuchungen im Staubereich eines Prallstrahls
Simon Kaneider beschäftigt sich in seiner Promotion im Rahmen des Promotionszentrums DigiTech an der HAW Landshut mit der Entwicklung von ALTP-Sensorfeldern. Ziel ist hierbei, die räumliche Auflösung gegenüber bisher genutzten Einzelsensoren zu erhöhen und auf Basis dessen neue Erkenntnisse im Bereich der Wärmeübertragung für verschiedenste Anwendungen zu gewinnen. Mit seinem Vortrag stellte Simon Kaneider den aktuellen Fortschritt inklusive eines Sensorfeld-Prototyps sowie erste experimentelle Untersuchungen vor. Der Fokus lag hierbei nicht auf den Ergebnissen der Messungen selbst, sondern einerseits auf dem Herstellungsprozess und andererseits auf zukünftigen Schritten zur weiteren Verbesserung der räumlichen Auflösung und dem möglichen Potenzial.
Foto: Prof. Dr. Tim Rödiger
