Institute of Engineering Mechanics
Tim Leister

M. Sc. Tim Leister

  • Kaiserstraße 10
    76131 Karlsruhe

Werdegang

2008 – 2015 Maschinenbaustudium
am Karlsruher Institut für Technologie

Vertiefungsrichtung Theoretischer Maschinenbau
Stipendium der Studienstiftung des deutschen Volkes
Stipendium der Gunther-Schroff-Stiftung
Abschluss Master of Science mit Auszeichnung
2010 – 2015 Studium der Ingenieurwissenschaften
an der École polytechnique in Frankreich

Stipendium der Fondation de l'École polytechnique
Mehrere Praktikumsaufenthalte in den USA
Abschluss Diplôme de l'École polytechnique
seit 2014 Wissenschaftlicher Mitarbeiter
am Institut für Technische Mechanik des KIT
und bei der Deutsch-Französischen Initiative des KIT
seit 2016 Mitglied der Tribologie-Forschungsgruppe TMI des LaMCoS
am Institut National des Sciences Appliquées (INSA Lyon)

Forschungsinteressen

Modellierung und Simulation aerodynamischer Folienlager

Bei den oft auch als Gas- oder Luftlager bezeichneten aerodynamischen Lagern werden die auftretenden Lagerkräfte – im Unterschied etwa zu klassischen Wälzlagern – allein durch einen dünnen gasförmigen Fluidfilm übertragen, welcher sich durch entsprechenden Druckaufbau unter dem Einfluss der rotierenden Welle ausbildet. Neben einem reibungs- und verschleißarmen Laufverhalten zeichnen sich aerodynamische Lager vor allem durch ihre geringen Wartungsanforderungen und ihren schmutzfreien Betrieb aus, da weder Öl noch Fett als Schmiermittel zum Einsatz kommen. Typischerweise werden aerodynamische Lager für schnelldrehende Rotoren eingesetzt, welche gleichzeitig nur verhältnismäßig geringen Belastungen ausgesetzt sind. Heutzutage bereits gängige Anwendungsfälle dieser modernen Technologie sind oft kleinere Apparate, wie zum Beispiel Zahnarztbohrer oder Präzisionsinstrumente, aber auch deutlich größere Turbomaschinen, darunter etwa Flugzeug- und Kraftwerkturbinen.

Zu den größten Herausforderungen beim Betrieb aerodynamisch gelagerter Rotoren zählt das Auftreten unerwünschter selbsterregter Schwingungen, welche durch das Einbringen einer nachgiebigen Folienstruktur in den Lagerspalt möglicherweise reduziert werden können. In diesem Fall spricht man von aerodynamischen Folienlagern, deren Aussehen und grundlegender Aufbau in nebenstehender Abbildung dargestellt sind. Zahlreichen Untersuchungen zufolge resultieren weitere entscheidende Vorteile aus dieser konstruktiven Maßnahme, darunter etwa ein verbessertes Anlaufverhalten des Rotors und ein wirksamer Schutz des aerodynamischen Lagers vor Schäden durch eingedrungene Fremdkörper.

Experimentelle Untersuchungen an aerodynamischen Lagern sind mit hohen Kosten verbunden und meist aufwändig in der Umsetzung. Vor diesem Hintergrund haben sich in der Forschung numerische Simulationen als hilfreiche Ergänzung oder stellenweise sogar als Ersatz bewährt.

GFBs
Übersicht (Tribology Today 2018)

Aufsätze in Zeitschriften und Tagungsbänden


2019
Leister, T.; Seemann, W.; Bou-Saïd, B.
Bifurcation Analysis of Rotors on Refrigerant-Lubricated Gas Foil Bearings.
2019. Proceedings of 13th SIRM: The 13th International Conference on Dynamics of Rotating Machinery, Copenhagen, February 13th till 15th, 2019. Ed.: Ilmar Santos, 46–56, Technical University of Denmark, Lyngby 
2018
Leister, T.; Seemann, W.; Bou-Saïd, B.
Passive Vibration Control by Frictional Energy Dissipation in Refrigerant-Lubricated Gas Foil Bearing Rotor Systems.
2018. Proceedings in applied mathematics and mechanics, 18 (1), e201800473. doi:10.1002/pamm.201800473
Leister, T.; Baum, C.; Seemann, W.
Computational Analysis of Foil Air Journal Bearings Using a Runtime-Efficient Segmented Foil Model.
2018. Journal of fluids engineering, 140 (2), Art.Nr. 021115. doi:10.1115/1.4037985
2016
Leister, T.; Baum, C.; Seemann, W.
Sensitivity of Computational Rotor Dynamics Towards the Empirically Estimated Lubrication Gap Clearance of Foil Air Journal Bearings.
2016. Proceedings in applied mathematics and mechanics (Special Issue), 16 (1), 285–286. doi:10.1002/pamm.201610131
Leister, T.; Baum, C.; Seemann, W.
Computational Analysis of Foil Air Journal Bearings Using a Runtime-Efficient Segmented Foil Model.
2016. ISROMAC 2016 - International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery, Honolulu, HI, April 10-15, 2016 Full textFull text of the publication as PDF document
2015
Baum, C.; Leister, T.; Seemann, W.
Foil Air Bearing Rotor Interaction - Bifurcation Analysis of a Laval rotor.
2015. Colloquium-573, Coupling and Nonlinear Interactions in Rotating Machinery (EuroMech), Lyon, France, 25. - 27. August 2015, European Mechanics Society, Toulouse Full textFull text of the publication as PDF document

Vorträge und Poster auf Tagungen und Kolloquien


2019
Leister, T.; Bou-Saïd, B.; Seemann, W.
A Thermo-Gas-Dynamic Model for the Bifurcation Analysis of Refrigerant-Lubricated Gas Foil Bearing Rotor Systems.
2019, September 2. 46th Leeds-Lyon Symposium on Tribology (2019), Lyon, France, September 2–4, 2019 Full textFull text of the publication as PDF document
2018
Leister, T.; Seemann, W.; Bou-Saïd, B.
Modeling and Simulation of Refrigerant-Lubricated Gas Foil Bearings.
2018. German-French-Moroccan Summer School Tribology Today (2018), Marrakesh, Morocco, April 8–14, 2018 Full textFull text of the publication as PDF document
2017
Leister, T.; Bou-Saïd, B.; Seemann, W.
Simulation of Refrigerant-Lubricated Gas Foil Bearings.
2017. 44th Leeds-Lyon Symposium on Tribology (2017), Lyon, France, September 4–6, 2017 Full textFull text of the publication as PDF document
Leister, T.; Bou-Saïd, B.; Seemann, W.
An Overview of Challenges and Opportunities in the Modeling and Simulation of Refrigerant-Lubricated Gas Foil Bearings.
2017. 2nd African Congress in Tribology (2017), Marrakesh, Morocco, April 16–19, 2017 

Lehre

Abschlussarbeiten

Bei Interesse an einer Bachelor- oder Masterarbeit kontaktieren Sie mich bitte.

Deutsch-Französische Initiative am KIT

Betreuung der deutsch-französischen Doppelabschlussprogramme im Maschinenbau

Weitere Informationen unter
https://www.defi.kit.edu.

Organisation der deutsch-französischen Sommerschulen zum Thema der Tribologie

Weitere Informationen unter
Tribology Today 2015 (Bad Herrenalb) und Tribology Today 2018 (Marrakesch).

Sommerschule 2015
Sommerschule 2015