SE²A B4.1

Multidisziplinärer Strukturentwurf und Thermomanagement für Elektroflugzeuge

Mit diesem Projekt soll der aktuelle technologische weiße Fleck, wie die notwendige Ableitung der Abwärme des Brennstoffzellensystems über die aerodynamischen Oberflächen insbesondere bei unkonventionellen Flugzeugkonfigurationen wie der BWB-Konfiguration erfolgen kann, erforscht werden. Ziel ist nicht nur die Entwicklung möglicher technologischer Lösungen sondern auch die Entwicklung von zukunftsträchtigen methodischen Vorgehensweise für Modellierung, Analyse und Optimierung.
Dies geschieht in enger Zusammenarbeit mit dem Partnerprojekt "B4.1: Consistent Multilevel Model Coupling and Knowledge Representation in Multidisciplinary Analysis and Design", das sich mit dem allgemeinen methodischen Ansatz zur Etablierung einer kollaborativen Entwurfsumgebung befasst, der hier auch mit entwickelt und angewendet werden soll.

Für die konkrete Anwendung werden Konzepte zum Thermalmanagement entwickelt und die bisher unbekannten Sensitivitäten, die sich aus der Kopplung des Abwärmetransports von der Brennstoffzelle über eine Kühlflüssigkeit und die Wärmeleitung durch die Oberflächenstruktur zur aerodynamischen Oberfläche und von dort zur aerodynamischen Umströmung ergeben, analysiert und erforscht. Fokus der Arbeiten hier besteht im thermisch-mechanischen Strukturentwurf potentieller Oberflächenpanele unter Einbeziehung von Integritäts- und Adaptivitätsaspekten.
Neben der präzisen Modellierung der beteiligten Einzeldisziplinen und deren konsequenter Drei-Felder-Kopplung wird eine integrale Betrachtung des Gesamtsystems mit Hilfe fortschrittlicher Multifidelity-Ansätze mit den Partnern innerhalb der Teilprojekte B4.1 und B4.2 durchgeführt. Dies ermöglicht die Optimierung mit Fokus auf die Wechselwirkungen der Oberfläche mit dem äußeren Strömungsfeld, die gewichtssparende Gestaltung der inneren Struktur mit integrierten Kühlkanälen.
Mit der kollaborativen, multidisziplinären Analysefähigkeit unter Einbeziehung der einzelnen Disziplinen sollen die Designräume erkundet, charakterisiert, erforscht und ausgeschöpft werden.