Konzeptionierung der Sensorik fu r einen kryogenen Oberstufen-Tankdemonstrator

Abstract

Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Ermittlung der Temperaturverteilung und Grenzschichtausbildung im Flüssigstickstoff unter verschiedenen Bedingungen. Ziel der Arbeit ist es ein Konzept der Sensorik für einen Oberstufen Tankdemonstrator zu entwickeln, mit dem die Temperatur- und Druckverteilung im Tankinneren gemessen werden können. Besonders wichtig ist die Erfassung der Temperaturstratifikation in der flüssig-gas Grenzschicht. Es wurde ein Testtank zur Verfügung gestellt, mit dem die Versuche durchgeführt werden sollen. Aus der Ermittlung der physikalischen Phänomene, die während der Versuche auftreten, wurden die Anforderungen an die Sensorik ermittelt. Für die Temperaturmessung im Rauminneren wurden mehrere Konzepte für einen Messrechen erstellt. Mittels einer Bewertungsanalyse wurden die Konzepte miteinander verglichen und bewertet. Anschließend wurde das am besten bewertete Konzept ausgewählt. Neben dem Sensorkonzept wurde ein Anschlussplan für die Flüssigkeits- und Gasrohrleitungen erstellt.