Hochschule Karlsruhe Hochschule Karlsruhe - University of Applied Sciences
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Institute of Materials and Processes

Profil

Wer sind wir?

Das Institute of Materials and Processes (IMP) ist Ihr Ansprechpartner für einen ganzheitlichen Blick auf Produktion und Werkstoffwissenschaft. Wir wollen Zusammenhänge über alle Skalen hinweg verstehen und gezielt optimieren – von der Automatisierungstechnik über neuartige Produktionsverfahren bis hinunter zur Verformung von Werkstoffen auf der Ebene der Mikromechanik.

Dabei verbinden wir Experiment, Simulation und datengetriebene Methoden wie künstliche Intelligenz. Ein besonderes Alleinstellungsmerkmal ist unsere Materialprüftechnik, die eine detaillierte Analyse von Werkstoffen und Prozessergebnissen erlaubt.

Ihre Fragestellung passt in keines unserer Themen? Sprechen Sie uns trotzdem an – wir prüfen gern, ob und wie wir Sie unterstützen können.

Kontakt

Institutssprecher
Prof. Dr.-Ing. Martin Kipfmüller
Tel.: +49 721 925-1905
martin.kipfmuellerspam prevention@h-ka.de

Stellv. Institutssprecherin
Prof. PD Dr.-Ing. Katrin Schulz
Tel.: +49 721 925-1856
katrin.schulzspam prevention@h-ka.de

Was bieten wir?

Wir verbinden Forschung mit Anwendung – für Unternehmen genauso wie für Studierende.

Unsere Forschungsbereiche

Mikroskopaufnahme kugelförmiger Werkstoffpartikel

Materialwissenschaften und Werkstofftechnik

Werkstoffe verstehen, simulieren und gezielt verbessern – von der Mikrostruktur bis zum Bauteil.

Prof. PD Dr.-Ing. Katrin Schulz
Prof. Dr.-Ing. Uwe Wasmuth

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Hand berührt eine im 3D-Druck gefertigte Roboterhand

Robotik und Produktionstechnologien

Robotik, Automatisierung und Fertigungsverfahren – vom einzelnen Prozess bis zur intelligenten Produktion.

Prof. Dr.-Ing. Martin Kipfmüller
Prof. Dr.-Ing. habil. Catherina Burghart
Prof. Dr.-Ing. Jan Kotschenreuther

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Was suchen wir?

  • Innovative Fragestellungen aus Unternehmen. Treten Sie mit uns in Kontakt – über unser Anfrageformular.
  • Engagierte Studierende und Mitarbeitende, die Spaß an innovativen Themen haben und die Forschung voranbringen wollen. Aktuelle Angebote finden Sie unter Studentische Forschung.

Neues Forschungsprojekt MÜGRO

Im Rahmen des durch das BMBF geförderten Projekts werden neue Modelle für den laminar-turbulenten Übergang an glatten und rauen Oberflächen unter Berücksichtigung der Turbulenzfleckenkinematik entwickelt.

In vielen Strömungsmaschinen und bei der Umströmung von Tragflügeln und Fahrzeugen spielen Grenzschichten, die vom laminaren in den turbulenten Zustand übergehen eine große Rolle. Dabei nehmen Reibungskoeffizient und Wärmeübergang um etwa eine Größenordnung zu. Für eine effiziente aerodynamische und thermische Auslegung ist es deshalb von großer Bedeutung, Beginn und Ende der Transition genau vorhersagen zu können. Da heute verwendete Strömungs-Berechnungsverfahren den laminar-turbulenten Übergang nur unzureichend berücksichtigen und die zugrundeliegenden Mechanismen nicht vollständig verstanden sind, können fluiddynamische Grenzen und Wirkungsgradvorteile nicht ausgenutzt und neue Konzepte nicht zuverlässig umgesetzt werden. Gesamtziel des Projekts ist deshalb die Entwicklung eines praxistauglichen, zuverlässigen und über einen weiten Anwendungsbereich gültigen Modells zur Vorhersage der laminar-turbulenten Transition. Das neue Modell soll erstmals die Physik der Transition, von der Entstehung von Turbulenzflecken innerhalb der laminaren Grenzschicht und deren An- und Zusammenwachsen bis hin zur voll turbulenten Grenzschicht beschreiben. Das Fundament der Modellentwicklung bilden weltweit einzigartige experimentelle Untersuchungen, Direkte Numerische Simulationen (DNS) und neue Erkenntnisse, die im Rahmen von Vorgängerprojekten gewonnen wurden. Einige für die Modellentwicklung notwendige Größen, wie das Turbulenzfleckenwachstum unter verschiedenen Randbedingungen an glatten und rauen Oberflächen konnten im Rahmen der Vorgängerprojekte aufgrund der sehr dünnen Grenzschichten noch nicht bestimmt werden. Es ist deshalb ein weiteres Ziel des Projekts, die fehlenden Größen an einer optimierten Messstrecke mit stark erweiterter Messtechnik zu ermitteln. Die neuen Messdaten sollen in eine bereits vorhandene Testfalldatenbank integriert werden. Damit würde die weltweit größte und öffentlich zugängliche Datenbasis zu transitionalen Grenzschichtströmungen geschaffen werden.

Imagevideo IMP - unser Portfolio

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So finden Sie uns

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Steinbeishaus (Geb. SH), 2. OG
Willy-Andreas-Allee 19
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Postanschrift
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Moltkestr. 30
76133 Karlsruhe

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