Doktorand*in / Wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in (m/w/d) - Stuttgart

Zum 01.01.2026 suchen wir eine/n Doktorand*in (m/w/d) befristet für 3 Jahre (80 %, Teilzeit)

Rohrleitungen des Sicherheitseinspeisesystems von Kernkraftwerken unter-liegen höchsten Sicherheitsanforderungen und werden jährlich auf Schäden (bspw. Risse) überprüft. Nach dem Fund einiger kleiner Risse sollen nun das IKE, die Materialprüfungsanstalt (MPA) der Universität Stuttgart und die Firma Framatome GmbH deren Ursprung im Rahmen des Verbundforschungsvor-habens TEAR, gefördert durch das Bundesministerium für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMUKN), wissenschaftlich untersuchen. Als Hypothese wird angenommen, dass Wirbel heißen Wassers in die abgesperrte Leitung hineinwandern und dort kaltes Wasser verdrängen. Diese Wirbel wandern auch an die Innenwand der Einspeiseleitung, die sie abwechselnd aufheizen. Als Schädigungsmechanismus wird „Thermisch induzierte Materialer-müdung“ postuliert.

Doktorandenstelle (numerisch): Diese Hypothese soll nun mithilfe von numerischen Simulationen überprüft werden. Hierzu soll ein CFD-Modell, beispielsweise unter Anwendung der Grobstruktursimulation (Large Eddy Simulation - LES), aufgestellt werden und die Strömungsverhältnisse in der Rohleitung inkl. Wärmeaustausch zwischen Rohrwand und Strömung (Conjugate Heat Transfer - CHT) abgebildet werden. Die Validierung der numerischen Ergebnisse erfolgt anhand von Strömungsexperimenten in einem Plexiglasversuchsstand, der in einer weiteren Promotionsarbeit im TEAR-Projektrahmen am IKE aufgebaut wird (siehe Stellenausschreibung TEAR-exp). Eine Unterstützung beim Aufbau des Versuchsstands, der Instrumentierung und dem Aufstellen und Abarbeiten der Versuchsmatrix wird vorausgesetzt. Nach der Validierung mithilfe der Strömungsexperimente, sollen die realen Kraftwerksrohrgeometrien abgebildet und numerisch simuliert werden.

Eine enge Zusammenarbeit mit den TEAR-Projektpartnern und dem/der Promovierenden für o. g. Experimente sowie mit Doktorand*innen des Instituts, die an verwandten Aufgaben arbeiten, ist Voraussetzung für den Erfolg.