Weise

Für die Modellierung poröser Kompositmaterialien ist die Mehrphasen-Ruhewärmeleitfähigkeit eine wichtige charakteristische Größe. Ein Beispiel eines solchen Kompositmaterials sind siliziuminfiltrierte Siliziumcarbid-Schwämme. Bisherige Messungen der Mehrphasen-Ruhewärmeleitfähigkeit dieser Materialien mit vergleichsweise hoher Wärmeleitfähigkeit sind mit einer großen Messunsicherheit behaftet. Gründe hierfür sind der Einfluss von Kontaktwiderständen, die inhomogene Temperaturverteilung innerhalb der Schwammprobe sowie die Abweichungen der Modellvorstellung von der Realität. Eine genauere Betrachtung dieser Phänomene sowie die Anpassung der am Institut bestehenden Messapparatur an die Messaufgabe sind daher für eine zuverlässige Bestimmung der Mehrphasen-Ruhewärmeleitfähigkeit unerlässlich. Ziel ist, die Ruhewärmeleitfähigkeit dieser Materialien mit einer erweiterten Messunsicherheit (k=2) von ± 10 % messtechnisch erfassen zu können.

Aufbauend auf numerische und theoretische Vorarbeiten zum Thema „Bestimmung der Zweiphasen-Ruhewärmeleitfähigkeit“ soll im Rahmen der Bachelorarbeit eine experimentelle Methode zur Bestimmung der Mehrphasen-Ruhewärmeleitfähigkeit  von porösen Kompositmaterialien mit entwickelt werden. In einem ersten Schritt erfolgt die Einarbeitung in das Thema anhand einer Aufarbeitung der bisherigen Erkenntnisse und einer begleitenden Literaturrecherche zu Ruhewärmeleitfähigkeit von porösen Systemen, zu Kontaktwiderständen und zu Temperaturmesstechnik. Anschließend soll aus den vorangegangen Untersuchungen konkrete Empfehlungen für die Anpassungen der bestehenden Plattenapparatur abgeleitet und geplant werden. Falls notwendig, sollen Experimente zur Vertiefung des Kenntnisstandes über die Messung der Zweiphasen-Ruhewärmeleitfähigkeit geplant, durchgeführt und bewertet werden. Anschließend wird die Anpassung der Plattenapparatur und die durchzuführende Experimente geplant und umgesetzt. Hierfür muss die vorhandene Plattenapparatur in Betrieb genommen werden. Die experimentellen Ergebnisse sollen anhand einer Messunsicherheitsanalyse (bevorzugt nach GUM) und Problemanalyse bewertet werden.