Wissenschaftliche/r Mitarbeiter/in (w/m/d) - Experimentelle Untersuchung von Schaufelschwingungen in Turbomaschinen durch optisches Tip-Timing in Aachen

Die Einstellung erfolgt im Beschäftigtenverhältnis. Die Stelle ist zum nächstmöglichen Zeitpunkt zu besetzen und befristet zunächst auf 3 Jahre. Eine Verlängerung auf bis zu 5 Jahre bis zur Promotion ist vorgesehen. Die befristete Beschäftigung erfolgt im Rahmen der Befristungsmöglichkeiten des Wissenschaftszeitvertragsgesetzes. Es handelt sich um eine Vollzeitstelle. Eine Promotionsmöglichkeit besteht. Die Eingruppierung richtet sich nach dem TV-L. Die Stelle ist bewertet mit EG 13 TV-L.

Das Institut für Kraftwerkstechnik, Dampf- und Gasturbinen (IKDG) der RWTH Aachen ist ein führendes Hochschulinstitut im Bereich der Untersuchung neuer Prozesse und Maschinen in regenerativ-dominierten Energieversorgungssystemen. Wir beleuchten die zukünftigen Herausforderungen im Energiesektor aus verschiedenen Perspektiven: von der modell-basierten Analyse und Optimierung neuartiger Energiewandlungssysteme bis zur detaillierten Auslegung und Untersuchung von Maschinen auf numerischer und experimenteller Basis. Einen Schwerpunkt am Institut bilden dabei experimentelle Forschungsvorhaben an Turbomaschinen, welche in enger Kooperation mit Industrieunternehmen durchgeführt werden. Aktuelle Forschungsthemen umfassen unter anderem Wärmeübergangsuntersuchungen an Turboladern, Schwingungsuntersuchungen an Turbinenschaufeln, die aerodynamische Erprobung von Radialverdichtern sowie Brennkammerversuche mit Wasserstoff. Das IKDG betreibt im Rahmen seiner Forschung dafür mehrere eigene Prüfstände.

Zur Verstärkung unseres experimentellen Teams suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine/n wissenschaftliche/n Mitarbeiter/in (w/m/d) für die experimentelle Untersuchung von Schaufelschwingungen in Radialturbinen von Abgasturboladern für Blockheizkraftwerke und Schiffsantriebe mit einem Schwerpunkt auf optischer Mess- und Sensortechnik. Im Mittelpunkt Ihrer Promotion steht die experimentelle Erfassung und Analyse von Schaufelschwingungen an Radialturbinen. Strömungsinduzierte Anregungen und ihre Wechselwirkung mit den strukturdynamischen Eigenschaften der Turbinenschaufeln können zu komplexen Schwingungszuständen und hohen dynamischen Belastungen führen. Ziel der Forschungsarbeiten ist es, diese Schwingungsphänomene unter definierten Betriebsbedingungen messtechnisch zu erfassen, die zugrunde liegenden Anregungs- und Kopplungsmechanismen zu untersuchen und daraus Erkenntnisse für die Auslegung zukünftiger Turbinen abzuleiten.

Ein zentraler Bestandteil Ihrer Tätigkeit ist die Weiterentwicklung des am IKDG aufgebauten In-house-Blade-Tip-Timing-Systems. Beim Blade Tip Timing werden die Durchgangszeiten der einzelnen Turbinenschaufeln an mehreren Umfangspositionen berührungslos erfasst und daraus deren Schwingungsbewegung bestimmt. Ziel der Weiterentwicklung ist es, eine größere Anzahl von Messsignalen bei gleichzeitig höherer Messgenauigkeit erfassen zu können. Hierzu arbeiten Sie an der gesamten Messkette von der optischen Sensorik und elektronischen Datenerfassung über die Signalverarbeitung bis zur Auswertesoftware. Die mit dem weiterentwickelten Messsystem gewonnenen Daten bilden die Grundlage für eine detailliertere Analyse der auftretenden Schaufelschwingungen. Gleichzeitig werden die umfangreichen experimentellen Datensätze im Rahmen eines bewilligten Forschungsprojekts für die Entwicklung und Anwendung KI-gestützter Auswertemethoden sowie zum Training entsprechender Modelle genutzt. Damit verbindet die Stelle die experimentelle Turbomaschinenforschung mit moderner Mess- und Sensortechnik, Datenverarbeitung und datenbasierten Analysemethoden. Das Forschungsvorhaben wird in enger Zusammenarbeit mit Partnern aus der Turbomaschinenindustrie durchgeführt. Sie arbeiten eng mit weiteren wissenschaftlichen Mitarbeitenden und den technischen Fachkräften des Instituts zusammen. Aufgrund der interdisziplinären Ausrichtung eignet sich die Stelle sowohl für Absolventinnen und Absolventen mit Hintergrund aus dem Maschinenbau als auch für Bewerberinnen und Bewerber aus Elektrotechnik oder verwandten Fachrichtungen mit ausgeprägtem Interesse an experimenteller Messtechnik.

Ihr Profil

• Überdurchschnittlicher Abschluss eines wissenschaftlichen Hochschulstudiums (Master oder vergleichbar), beispielsweise in Elektrotechnik, Maschinenbau, Luft- und Raumfahrttechnik, Mechatronik oder einer verwandten Fachrichtung
• Ausgeprägtes Interesse an experimenteller Forschung, Mess- und Sensortechnik sowie der Entwicklung technisch anspruchsvoller Messsysteme
• Gute Grundlagen in mindestens einem der Bereiche Messtechnik, Signalverarbeitung, Elektronik, Programmierung, Schwingungslehre oder Turbomaschinen
• Kenntnisse in Datenverarbeitung und Programmierung, beispielsweise mit Python, Matlab oder LabVIEW, sind von Vorteil
• Interesse an der Verbindung von experimenteller Messtechnik mit datenbasierten und KI-gestützten Auswertemethoden
• Strukturierte und analytische Arbeitsweise sowie Bereitschaft, sich eigenständig in neue technische und wissenschaftliche Fragestellungen einzuarbeiten
• Teamfähigkeit, Kommunikationsstärke und praktisches technisches Verständnis

Ihre Aufgaben

• Experimentelle Untersuchung und wissenschaftliche Analyse von Schaufelschwingungen an Radialturbinen von Abgasturboladern
• Weiterentwicklung des bestehenden In-house-Blade-Tip-Timing-Systems mit dem Ziel einer höheren Anzahl erfassbarer Messsignale und einer gesteigerten Messgenauigkeit
• Weiterentwicklung und Integration von optischer Sensorik, Datenerfassung, Signalverarbeitung und Auswertesoftware
• Planung, Durchführung und Auswertung von experimentellen Untersuchungen am Abgasturboladerprüfstand
• Entwicklung und Anwendung von Methoden zur Verarbeitung und Analyse der gewonnenen Schwingungsdaten
• Untersuchung von Schwingungszuständen sowie der zugrunde liegenden Anregungs- und Kopplungsmechanismen
• Bereitstellung und Aufbereitung experimenteller Datensätze für KI-gestützte Analysen und das Training datenbasierter Modelle
• Weiterentwicklung der experimentellen Infrastruktur und Messtechnik
• Präsentation der Ergebnisse gegenüber den Projektpartnern sowie Publikation auf wissenschaftlichen Fachtagungen und in Fachzeitschriften
• Wissenschaftliche Qualifizierung und Promotion

Die RWTH ist als familiengerechte Hochschule zertifiziert. Die RWTH bietet im Rahmen eines Universitären Gesundheitsmanagements eine Vielzahl von Gesundheits-, Beratungs- und Präventionsangeboten (z. B. Hochschulsport) an. Für Tarifbeschäftigte und Beamtinnen und Beamte besteht ein umfangreiches Weiterbildungsangebot und die Möglichkeit, ein Jobticket zu erwerben. Die Stellenausschreibung richtet sich an alle Geschlechter. Darüber hinaus steht allen Beschäftigten der RWTH Aachen die Online-Plattform „Corporate Benefits“ mit vielfältigen Preisnachlässen auf Produkte und Dienstleistungen diverser Anbieter*innen zur Verfügung. Wir wollen an der RWTH Aachen University besonders die Karrieren von Frauen fördern und freuen uns daher über Bewerberinnen. Frauen werden bei gleicher Eignung, Befähigung und fachlicher Leistung bevorzugt berücksichtigt, sofern sie in der Organisationseinheit unterrepräsentiert sind und sofern nicht in der Person eines Mitbewerbers liegende Gründe überwiegen. Bewerbungen geeigneter schwerbehinderter Menschen sind ausdrücklich erwünscht. Im Sinne der Gleichbehandlung bitten wir Sie, auf ein Bewerbungsfoto zu verzichten.

Unter diesem Link finden Sie Informationen zur Erhebung personenbezogener Daten nach den Artikeln 13 und 14 der Datenschutz-Grundverordnung (DS-GVO).