Masterarbeit zum Thema Pulsierende Heatpipes

Das Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM in Freiburg erforscht und entwickelt Messverfahren und Systeme für die Industrie, welche zu mehr Effizienz und höherer Sicherheit führen. Grundlage unseres Erfolgs sind unsere rund 200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mit ihrem Know-how – gebündelt in vier Fachabteilungen: Produktionskontrolle, Objekt- und Formerfassung, Gas- und Prozesstechnologie sowie Thermische Energiewandler. Ein neues und sehr wichtiges Thema des Instituts ist das thermische Management. Dabei werden Verfahren entwickelt und untersucht, um beispielsweise elektronische Bauteilen zu kühlen und Wärme effektiv abzuführen.

Ein vielversprechender Ansatz zur Kühlung von Bauteilen sind Wärmespreizer, die nach dem Prinzip einer pulsierenden Heatpipe (engl. pulsating heat pipe) arbeiten. Eine pulsierende Heatpipe (PHP) besteht aus vielen dünnen, mäanderförmigen Windungen, die eine Schleife bilden, partiell mit Flüssigkeit befüllt und evakuiert werden (Bild 1). Durch die Oberflächenspannung bilden sich zusammenhängende Segmente aus Fluid und Dampf. Durch Temperaturunterschiede entstehen Kräfte auf diese Segmente, durch die sich diese ständig und in pulsierender Weise hin und her bewegen. Durch die Bewegung der Segmente erfolgt dann der Wärmetransport.

Mit derartigen Heatpipes lassen sich große Wärmemengen sehr effektiv transportieren und elektrische Bauteile können effektiv gekühlt werden. Sie bieten daher ein riesiges Potential besonders in der Leistungselektronik. In dieser Arbeit sollen neuartige pulsierende Heatpipes aufgebaut und mit moderner Messtechnik untersucht werden. Dabei sollen verschiedene Abmessungen, Kanalformen und Aufbauverfahren aufgebaut und verglichen werden.

     

Bild 1: Links: Elektronisches Bauteil. Rechts: Schemabild einer pulsierenden Heatpipe.

Was Sie mitbringen

Studium der Ingenieurswissenschaften, Physik oder ein vergleichbarer Studiengang. Für die Arbeit soll ein an den genannten Arbeitsgebieten entsprechendes experimentelles Interesse vorhanden sein. Eine selbstständige Arbeitsweise ist nach der Einarbeitungsphase erwünscht. Angestrebt wird eine Einarbeitungsphase mit mindestens 40 h/Monat mit anschließender Masterarbeit.
Die Arbeit ist interdisziplinär angelegt, d.h. es ist eine Zusammenarbeit mit anderen Bereichen und Instituten gegeben und es besteht die Gelegenheit, in aktuelle Forschungsthemen sowie unterschiedliche Messtechniken Einblick zu erhalten. Weiterhin ist die Arbeit flankiert von aktuellen Forschungsvorhaben und stellt eine wichtige Entwicklung dar, so dass eine direkte und umfassende Betreuung gegeben ist.

Was Sie erwarten können

Die pulsierenden Heatpipes müssen hergestellt und charakterisiert werden. Zur Charakterisierung steht bereits ein Messplatz zur Verfügung, der gegebenfalls im Rahmen der Masterarbeit noch erweitert wird.

  • Einarbeitung in die Grundlagen der Heatpipe-Technologie und des thermischen Managements
  • Erweiterung des Messplatzes, Entwurf neuer Bauteile und Anpassung des Messprogrammes in LabView
  • Einarbeitung in messtechnische Grundlagen und Temperaturmesstechnik
  • Einarbeitung in die Infrarot-Thermographie
  • Einführung in die Aufbau- und Verbindungstechnik (z.B. Transient Liquid Phase Bonding)
  • Charakterisierung der hergestellten Heatpipes, Untersuchung verschiedener Bau- und Kanalformen, Bauhöhen etc.
Die Vergütung richtet sich nach der Gesamtbetriebsvereinbarung zur Beschäftigung der Hilfskräfte.
Wir weisen darauf hin, dass die gewählte Berufsbezeichnung auch das dritte Geschlecht miteinbezieht.
Die Fraunhofer-Gesellschaft legt Wert auf eine geschlechtsunabhängige berufliche Gleichstellung.

Fraunhofer ist die größte Organisation für anwendungsorientierte Forschung in Europa. Unsere Forschungsfelder richten sich nach den Bedürfnissen der Menschen: Gesundheit, Sicherheit, Kommunikation, Mobilität, Energie und Umwelt. Wir sind kreativ, wir gestalten Technik, wir entwerfen Produkte, wir verbessern Verfahren, wir eröffnen neue Wege.

Bitte richten Sie Ihre Bewerbung mit den üblichen Unterlagen an Markus.Winkler@ipm.fraunhofer.de, Tel.: +49 761 8857-611.

Kennziffer: IPM-2018-25 Bewerbungsfrist:
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