elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Barrierefreiheit | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Experimental Characterization of a Compact Gyroid-Pipe Heat Exchanger for Fuel Cell Powered Electric Aircraft Propulsion

Sain, Chetan Kumar und Hänsel, Jeffrey und Merbold, Sebastian und Schön, Franz-Theo und Kazula, Stefan (2025) Experimental Characterization of a Compact Gyroid-Pipe Heat Exchanger for Fuel Cell Powered Electric Aircraft Propulsion. EASN 2025, 2025-10-14 - 2025-10-17, Madrid, Spanien.

[img] PDF
105kB

Kurzfassung

The future of low-emission aviation lies in electric aircraft propulsion systems based on fuel cells. One of the challenge lies in designing and testing critical components, such as heat exchangers, and studying their impact on system-level performance and power densities. This paper presents the design and experimental characterization of a compact TPMS gyroid-pipe heat exchanger with embedded coolant channels. Thermal-hydraulic performance is quantified using heat transfer rate and pressure drop measurements. Three design variants of the gyroid pipe are prototyped and experiments are performed for a range of mass flow rates and temperatures. The results are presented in terms of heat exchanger characteristics and the design operating points are determined. A comparison is made between the gyroid-pipe design and a conventional louvered-fin-plate heat exchanger. The results show that the louvered-fin-plate design outperforms the gyroid pipe design, mainly due to higher pressure loss. Additional design variants of the gyroid pipe heat exchanger, in which the TPMS curvatures are stretched along the air length, improve the thermal and hydraulic performance. The gyroid-pipe heat exchanger design is beneficial as its volumetric and gravimetric power densities are higher than those of a conventional heat exchanger. This is important for reducing the mass of the system and ensuring the feasibility of a fuel cell system in aviation.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/220827/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Experimental Characterization of a Compact Gyroid-Pipe Heat Exchanger for Fuel Cell Powered Electric Aircraft Propulsion
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Sain, Chetan Kumarchetan.sain (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hänsel, Jeffreyjeffrey.haensel (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Merbold, Sebastiansebastian.merbold (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schön, Franz-Theofranz-theo.schoen (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kazula, Stefanstefan.kazula (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9050-1292NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:31 Mai 2025
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:akzeptierter Beitrag
Stichwörter:Compact TPMS heat exchanger, thermal-hydraulic performance, heat exchanger experimental characteristics
Veranstaltungstitel:EASN 2025
Veranstaltungsort:Madrid, Spanien
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:14 Oktober 2025
Veranstaltungsende:17 Oktober 2025
Veranstalter :EASN
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Umweltschonender Antrieb
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L CP - Umweltschonender Antrieb
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Komponenten und Emissionen
Standort: Cottbus
Institute & Einrichtungen:Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe > Komponententechnologien
Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe > Architektur und Integration des Antriebssystems
Hinterlegt von: Ragotzky, Sabine
Hinterlegt am:10 Dez 2025 13:43
Letzte Änderung:10 Dez 2025 13:43

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
OpenAIRE Validator logo electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.