{"id":551,"date":"2022-11-11T21:45:35","date_gmt":"2022-11-11T20:45:35","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bionicsurface.com\/modeling-research\/"},"modified":"2026-09-07T15:48:36","modified_gmt":"2026-09-07T13:48:36","slug":"modeling-research","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.bionicsurface.com\/de\/modeling-research\/","title":{"rendered":"Modeling Research"},"content":{"rendered":"
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Forschung<\/h1><\/div><\/div><\/a><\/div><\/div><\/div><\/div>

Aktuelle Projekte<\/h1><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

H2-TCF<\/h1><\/div><\/div><\/div><\/div>

Vollst\u00e4ndiger Projektname:<\/strong>
\nH2-TCF \u2013 Aerothermal Investigation of an Aggressive Turbine Center Frame under Hydrogen Combustion Conditions<\/p>\n

Programm:<\/strong>
\nMobilit\u00e4tssysteme \/ LUFO Ausschreibung 2022, FFG<\/p>\n

Partner:<\/strong>
\nTechnische Universit\u00e4t Graz | Bionic Surface Technologies GmbH<\/p>\n

Kurzinformation:<\/strong><\/p>\n

H2-TCF ist ein experimentelles Forschungsprojekt, dessen Ziel es ist, das Verst\u00e4ndnis der W\u00e4rme\u00fcbertragungsmechanismen und der Sp\u00fclfilmk\u00fchlung in einem Turbinenmittelrahmen (TCF) zu vertiefen, der aerodynamisch aggressiven Str\u00f6mungsbedingungen ausgesetzt ist, die durch die Wasserstoffverbrennung noch verst\u00e4rkt werden. Angesichts steigender Turbineneintrittstemperaturen und ausgepr\u00e4gterer Hitzestreifen, die durch wasserstoffbasierte Kraftstoffe verursacht werden, wird der Turbinenmittelrahmen voraussichtlich zu einer thermisch kritischen Komponente in zuk\u00fcnftigen Flugzeugtriebwerken werden. H2-TCF untersucht diese thermischen Belastungen und das K\u00fchlverhalten, um die sichere und effiziente Integration von Wasserstoffverbrennungstechnologien in Flugzeugtriebwerken zu unterst\u00fctzen.<\/p>\n

Aufbauend auf Erkenntnissen aus fr\u00fcheren Arbeiten (z. B. Opti-TCF) nutzt das Projekt einen modularen Pr\u00fcfstand, der mit konfigurierbaren Eins\u00e4tzen im Einlaufbereich und einem modularen Hot-Streak-Generator ausgestattet ist, um komplexe Str\u00f6mungsbedingungen im Turbinenauslass nachzubilden. Durch die systematische Einf\u00fchrung modularer Komponenten isoliert und analysiert H2-TCF einzelne Str\u00f6mungsph\u00e4nomene und erm\u00f6glicht so ein detailliertes Verst\u00e4ndnis der W\u00e4rme\u00fcbertragungsprozesse und der Wechselwirkung zwischen Hot Streaks und der Filmk\u00fchlungsluft. Der daraus resultierende Datensatz wird zur Kalibrierung und Validierung von CFD-Modellen verwendet, um zuverl\u00e4ssige Prognosewerkzeuge f\u00fcr zuk\u00fcnftige Turbinenkonstruktionen zu schaffen und zu beurteilen, ob bestehende TCF-Geometrien f\u00fcr wasserstoffverst\u00e4rkte Hei\u00dfstreifenbedingungen geeignet sind.<\/p>\n

H2-TCF stellt eine neuartige internationale Initiative dar, bei der im Rahmen modernster TCF-Tests gleichzeitig modulare Einstr\u00f6mbedingungen, Sp\u00fclk\u00fchlungseffekte und Wechselwirkungen mit Hei\u00dfstreifen untersucht werden, was einen entscheidenden Schritt in Richtung wasserstofftauglicher Turbinenkomponenten darstellt.<\/p><\/div><\/div><\/div><\/div>

InnoCoat4Plasma<\/h1><\/div><\/div><\/div><\/div>

Vollst\u00e4ndiger Projektname:<\/strong>
\nInnoCoat4Plasma \u2013 Bio-based Plasma Coatings on Micro- and Nano-Structured Thermoplastic Surfaces<\/p>\n

Programm:<\/strong>
\nM-ERA.NET<\/a><\/p>\n

Partner:<\/strong>
\nWood K plus GmbH | Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) | INMOLD A\/S | BIONIC Surface Technologies GmbH | PEAK Technology A\/S<\/p>\n

Kurzinformation:<\/strong><\/p>\n

InnoCoat4Plasma entwickelt eine nachhaltige und digital optimierte Prozesskette f\u00fcr biobasierte, plasmopolymerisierte Beschichtungen auf mikro- und nanostrukturierten thermoplastischen Oberfl\u00e4chen. Das Projekt kombiniert Formulierungen aus nachwachsenden Rohstoffen, Atmosph\u00e4rendruck-Plasmaabscheidungstechnologien und fortschrittliche CFD-basierte Multiskalenmodellierung, um eine kontrollierte Filmbildung und selektive Mikrostrukturierung zu erm\u00f6glichen.<\/p>\n

Biobasierte Prepolymere und funktionelle F\u00fcllstoffe mit einem Biomasseanteil von \u00fcber 70 % werden f\u00fcr die Atmosph\u00e4rendruck-Plasmapolymerisation formuliert und auf biobasierte oder recycelte strukturierte Folien aufgebracht, die mittels hochaufl\u00f6sender Pr\u00e4gung und Roll-to-Roll-Reproduktion hergestellt werden. Eine zentrale Innovation des Projekts ist die Integration von CFD-Modellierung (Computational Fluid Dynamics) zur Simulation von Plasmaprozessen, Aerosoltransport, D\u00fcsengeometrien und Wechselwirkungen zwischen Tr\u00f6pfchen und Oberfl\u00e4che. Dieser digitale Optimierungsansatz erm\u00f6glicht eine pr\u00e4zise Mikrostrukturierung und konforme Beschichtungen mit validierter Vorhersagegenauigkeit.<\/p>\n

Die entwickelten Beschichtungstechnologien werden in zwei Anwendungsbereichen demonstriert: Mikrofluidische Strukturen zur kontrollierten Erzeugung von Tr\u00f6pfchen und Emulsionen sowie antimikrobielle Riblet-Oberfl\u00e4chen zur Verringerung des Luftwiderstands und zur Eind\u00e4mmung von Biofilmen in industriellen Verarbeitungsumgebungen. Durch die Kombination von nachhaltigen Materialien, Plasmatechnik und digitaler Prozessmodellierung schafft InnoCoat4Plasma einen skalierbaren Weg hin zu umweltvertr\u00e4glichen, hochleistungsf\u00e4higen Funktionsoberfl\u00e4chen.<\/p><\/div><\/div><\/div><\/div>

Abgeschlossene Projekte<\/h1><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>