EN

Julius Harms, Dr.-Ing.

Was ich mag an Mechatronik, dem Hybriden aus Mechanik, Elektrotechnik und Informatik, ist das große Feld an Herausforderungen dem man sich stellt. So habe ich als Werkstudent und Praktikant mit Simulationen für Gas-Turbinen auf Schiffen, Entwicklungen von Steuergeräten für Flugzeug-Klimaanlagen bis hin zu Elektromotoren in U-Bahn Zügen gearbeitet. Das sorgt zum einen dafür, dass man viele Bereiche des Ingenieurwesens kennenlernt und immer Neues dazu lernt, zum anderen wird es dadurch selten langweilig. In meinem aktuellen Forschungsprojekt beschäftige ich mich mit der Entwicklung einer maritimen Sensor Platform, welche zukünftig als "Friendly Floatee" durch die Weltmeere treiben und gleichzeitig zuverlässige Messwerte liefern wird. Neben der vollständigen energetischen Selbstversorgung über große Zeiträume ist eine große Herausforderung die Reduzierung des ökologischen Footprints. Diese Anforderung ermöglicht mir eine interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus anderen Bereichen und den Einsatz von modernsten Technologien.


Forschung

Forschungsschwerpunkte: Forschungsprojekte:
sensor design Autonomous Multi-Sensor Drifter
electromagnetic design  
maritime technology  

Publikationen

[168340]
Title: Design and optimization of a wave energy converter for drifting sensor platforms in realistic ocean waves.
Written by: Julius Harms and Marten Hollm and Leo Dostal and Thorsten A. Kern and Robert Seifried
in: <em>Applied Energy</em>. (2022).
Volume: <strong>321</strong>. Number:
on pages: 119303
Chapter:
Editor:
Publisher:
Series:
Address:
Edition:
ISBN:
how published:
Organization:
School:
Institution:
Type:
DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2022.119303
URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261922006572
ARXIVID:
PMID:

[www]

Note:

Abstract: One of the biggest challenges in converting wave energy is to enable the use of low frequency waves, since the highest waves in typical sea states have low frequencies, as can be seen from the corresponding wave spectra, such as the Pierson–Moskowitz or JONSWAP spectra. In this paper, we show that this challenge is indeed achievable for the operation of small autonomous drifting sensor platforms. We present the design and optimization of a compact wave energy converter that freely floats in random sea waves. An optimization of the dynamical behavior as well as the electromagnetic power take-off is conducted based on simulations and experiments. The platform has compact dimensions of 50 cm draft and 50 cm diameter, which leads to special requirements for size and appearance. To meet these requirements, a two-body self-reacting point absorber is designed and a flux switching permanent magnet linear machine is developed for the power take-off. The developed system is validated by experiments in a wave flume and the linear generator is analyzed on a test bench. A coupled model is used to simulate and optimize the corresponding mechanical system, which leads to an increased output power from below 10 mW for the simulated initial setup to a power output of more than 100 mW in the simulation. Simulations and experiments are performed for regular and random waves in order to provide realistic approximations of the total output power.


  • Elektrische Maschinen
  • Grundlagen der Elektrotechnik

CV

seit 02/2019 Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Technische Universität Hamburg, Institut für Mechatronik im Maschinenbau
04/2018 - 09/2018 Tutor für die Übung embedded systems, Technische Universität Hamburg
10/2015 - 12/2018 M. Sc. Student in Mechatronics, Technische Universität Hamburg, Spezialisierung in Intelligente Systeme und Robotics
01/2018 - 04/2018 Praktikum bei RH Marine Netherlands B.V. in Schiffsautomation und Simulation
03/2017 - 12/2017 Werkstudent bei Airbus Operations GmbH in controls & equipment ventilation
10/2016 - 03/2017 Werkstudent bei Airbus Operations GmbH in procurement of detail part
10/2012 - 10/2015 B. Sc. in Maschinenbau, Technische Universität Hamburg, Spezialisierung in Mechatronik
04/2015 - 05/2016 Werkstudent bei der Hamburger Hochbahn AG in der Instandhaltung und Wartung