Masterarbeit: Abbrandkinetik & numerische Simulation

Als eines der ältesten und größten Fraunhofer-Institute verfügt das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT in Pfinztal über eine besondere Expertise: Durch die Verknüpfung verschiedener Forschungsfelder der Kunststofftechnologie, chemischer Prozesse, Explosivstofftechnik, Sicherheit sowie von Energie- und Antriebssystemen erzielt es wegweisende Durchbrüche. Beispiele finden sich im Leichtbau für die Mobilität, für eine umweltfreundliche Chemie, für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, im militärischen Bereich sowie in Umweltbilanzierungen, Recycling- und Nachhaltigkeitskonzepten ‒ bald mit Dir?

Der Abbrand von Festtreibstoffen in energetischen Systemen ist ein hochdynamischer thermischer Prozess. Er wird entscheidend von Geometrie, chemischer Zusammensetzung, Temperatur und Druck beeinflusst. In der Arbeitsgruppe Innenballistik & Detonik am Fraunhofer ICT beschäftigen wir uns mit der Modellierung, Simulation und experimentellen Charakterisierung dieser Prozesse auf verschiedenen Längenskalen.
Die gewonnenen Daten nutzen wir, um Modelle kontinuierlich zu validieren und weiterzuentwickeln. Im Fokus des Projekts steht die Abbrandkinetik. Ziel ist eine mesoskalige Beschreibung des Festtreibstoffabbrands auf Basis globaler chemischer Kinetik. Diese Beschreibung wird mathematisch modelliert, simuliert und parametrisiert. Die Parametrisierung erfolgt auf Grundlage experimenteller Ergebnisse aus unserer Gruppe.
Du erhältst die Gelegenheit, Computational Methods, numerische Simulationen und Modellierung praxisnah anzuwenden. Dabei gewinnst du Einblicke in die thermodynamischen und chemischen Prozesse in energetischen Systemen. Du trägst aktiv dazu bei, hochkomplexe Prozesse realistisch abzubilden und Simulationen auf den neuesten Stand der Forschung zu bringen

Hier sorgst Du für Veränderung

• Einarbeitung in die mathematische Abbrandmodellierung von Festtreibstoffen auf Basis globaler Kinetik
• Einarbeitung in numerische Lösungsverfahren für entsprechende Modelle
• Implementierung eines Lösers (vorzugsweise in Python oder Julia)
• Parametrisierung des Modells anhand experimenteller Daten

Hiermit bringst Du Dich ein

• Studium im Bereich (Techno-) Mathematik, Chemieingenieurwesen, Maschinenbau, Luft- und Raumfahrttechnik, Verfahrenstechnik, Physik, Computational Engineering Science oder Vergleichbares
• Kenntnisse im Bereich der numerischen Lösung von Differentialgleichungen
• Kenntnisse in der mathematischen Modellierung chemischer Kinetik sind von Vorteil
• Grundlegende Programmierkenntnisse in Python, Julia, C++ oder vergleichbar
• Gute Sprachkenntnisse in Deutsch oder Englisch
• Hohes Maß an Motivation und hohes Maß an Selbstständigkeit

Was wir für Dich bereithalten

• ein anspruchsvolles, attraktives, interdisziplinäres und internationales Arbeitsumfeld
• wertschätzende und fördernde Arbeitsatmosphäre
• Möglichkeiten zur individuellen Weiterentwicklung
• flexible Arbeitszeiten dank Gleitzeitvereinbarung
• Parkplätze, Kantine und Bibliothek auf dem Campus
• … und noch vieles mehr!

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. Unsere Aufgaben sind vielfältig und anpassbar – für Bewerber*innen mit Behinderung finden wir gemeinsam Lösungen, die ihre Fähigkeiten optimal fördern. Das Gleiche gilt, wenn sie aufgrund einer Behinderung nicht alle Profilanforderungen erfüllen.

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.

Bereit für Veränderung? Dann bewirb Dich jetzt, und mach einen Unterschied! Nach Eingang Deiner Online-Bewerbung erhältst Du eine automatische Empfangsbestätigung. Dann melden wir uns schnellstmöglich und sagen Dir, wie es weitergeht.

Kontakt Fachbereich:

Daniel Tomaschewski
[email protected]

Kontakt Personalabteilung:

Laura Kühn

[email protected]

Telefon: +49 721 4640- 201

Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT

Kennziffer: 83553