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Wärme- und Strömungstechnik
Modulbeschreibung:
gültig ab Immatrikulationsjahr 2012
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Robert Pietzsch
Qualifikationsziele:
- Ein wesentliches Ziel der Lehrveranstaltung ist es, die bereits vermittelten Kenntnisse der Thermodynamik hinsichtlich des Wärmebegriffes zu vertiefen
- Die Studierenden sollen in der Lage sein, einfache Wärmeübertragungsprobleme und Komponenten des Apparatebaus wie Wärmeübertrager, Rohrleitungen, Ventilatoren, Pumpen und Turbinen zu bilanzieren und grob auslegen zu können
- Darüber hinaus sollen ihnen die verschieden Bauformen und Eigenschaften der behandelten Komponenten, Apparate und Maschinen so geläufig sein, dass sie im Entscheidungsfall die Vorteile und Nachteile kennen und eine fundierte technische Auswahl treffen können
Inhalte:
- Wärmeübertragung:
1. Wiederholung der thermodynamischen Bilanzgleichungen
2. Grundgesetze der Wärmeübertragung
3. Abkühlgesetze für Körper und offene Systeme
4. stationäre Wärmeleitung in Stäben, Rippen und Wänden
5. instationäre Wärmeleitung
6. Wärmeübertrager: Auslegung und Konstruktion
7. Berechnung von Wärmübergangskoeffizienten
8. Wärmeübertragung durch Wärmestrahlung
- Strömungstechnik und Strömungsmechanik:
1. Massen- und Energiebilanz für strömende Fluide
2. zeitabhängige Füll- und Entleerungsvorgänge
3. Bernoulligleichung und Anwendungen
4. Impulsbilanz, Rückstoß, Eulersche Gleichungen
5. reibungsbehaftete Strömung
6. Druckverluste in Kanälen und Rohrleitungen
7. Theorie der Turbinen und Pumpen (Segnerrad)
8. Ventilatoren und Kreiselpumpen, Kennlinien und Aufbau
9. Wasserturbinen u. Wasserkraftwerke, Beisp.: Segnersches Wasserrad
Lehrformen:
- Vorlesung (3 SWS)
- Seminarübung (1 SWS)
Vorkenntnisse:
- Technische Thermodynamik
- Wärmeübertragung
Verwendbarkeit: Maschinenbau (B.Eng.), Renewable Resources Engineering (B.Eng.)
Leistungsnachweis: schriftliche Prüfung 120min
Angebot: jährlich im Wintersemester
Arbeitsaufwand: Präsenzzeit 60 h + Selbststudium 90 h = 150 h = 5 ECTS
Dauer der Module: 90 min
Begleitunterlagen:
- Skriptum zur Vorlesung
- Übungsaufgabenskript mit Lösungen
Literatur:
- Beitz,W.; Grothe K.-H. (Herausg.): Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, Kapitel D/Thermodynamik, Springer-Verlag
- Polifke, W.; Kopitz, J.: Wärmeübertragung: Grundlagen, analytische und numerische Methoden, Pearson Studium, München [u.a.], 2005
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